通过碳化偏二氯乙烯共聚物气体分离膜的气体分离和膜制备方法技术

技术编号:19244138 阅读:175 留言:0更新日期:2018-10-24 06:24
一种用于从具有氢气和较大气体分子的气体混合物中分离氢气的方法,由以下组成:使所述气体混合物流过具有氢气渗透和氢气/甲烷选择性的组合的碳化聚偏二氯乙烯(PVDC)共聚物膜,其中所述氢气渗透和氢气/甲烷选择性的组合是(i)至少30GPU氢气渗透和至少200氢气/甲烷选择性或(ii)至少10GPU氢气渗透和至少700氢气/甲烷选择性。所述碳化PVDC共聚物可以通过以下来制备:将厚度是1微米到250微米的聚偏二氯乙烯共聚物膜或中空纤维加热并限制到100℃到180℃的预处理温度以形成预处理过的聚偏二氯乙烯共聚物膜,然后将所述预处理过的聚偏二氯乙烯共聚物膜加热并限制到350℃到750℃的最高热解温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过碳化偏二氯乙烯共聚物气体分离膜的气体分离和膜制备方法本专利技术涉及使用碳膜的气体分离的领域。更具体地,本专利技术涉及通过使气体混合物穿过碳化偏二氯乙烯共聚物膜(膜或中空纤维壁)以从气体混合物中分离气体,特别是氢气。碳分子筛(CMS)和CMS膜已用于分离气体。CMS可由各种在各种温度下和/或在各种条件下经热解的树脂来制备。热解将树脂降解成碳,但在呈微孔形式的热解产物中保持至少一些孔隙度。由此形成的CMS随后可用于采用如填充床、柱等吸附特别气体的常规气体分离设备中,其中微孔尺寸确定吸附气体混合物中的哪种气体和不吸附哪些气体。根据例如常规的变压吸附法或变温吸附法来交替进行吸附和解吸附技术以进行分离。CMS膜也已用于通过使气体混合物流过CMS膜来分离气体。然而,对于某些特别的分离来说,在所属领域中制备具有正确尺寸的微孔的CMS存在特殊的挑战。由于使用CMS来完成分离,假定微孔至少与将进入微孔的特定分子一样大或比其大,所以有必要知道分子的“尺寸”。已经研发出测定分子大小的不同方法。一种常用的方法是测定给定分子的“动力学直径”。基于各种这些动力学直径在沸石应用中的使用而列出其的参考文献是D.W本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从具有氢气和较大气体分子的气体混合物中分离氢气的方法,所述方法包含:(i)提供具有氢气渗透和氢气/甲烷选择性的组合的碳化聚偏二氯乙烯共聚物膜,其中所述氢气渗透和氢气/甲烷选择性的组合是(i)至少30GPU氢气渗透和至少200氢气/甲烷选择性或(ii)至少10GPU氢气渗透和至少700氢气/甲烷选择性;并且(ii)使所述气体混合物流过所述碳化聚偏二氯乙烯共聚物膜以产生具有增加的氢气浓度的渗透物第一物流和具有增加的较大气体分子浓度的第二滞留物物流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.16 US 62/3088991.一种用于从具有氢气和较大气体分子的气体混合物中分离氢气的方法,所述方法包含:(i)提供具有氢气渗透和氢气/甲烷选择性的组合的碳化聚偏二氯乙烯共聚物膜,其中所述氢气渗透和氢气/甲烷选择性的组合是(i)至少30GPU氢气渗透和至少200氢气/甲烷选择性或(ii)至少10GPU氢气渗透和至少700氢气/甲烷选择性;并且(ii)使所述气体混合物流过所述碳化聚偏二氯乙烯共聚物膜以产生具有增加的氢气浓度的渗透物第一物流和具有增加的较大气体分子浓度的第二滞留物物流。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述较大气体分子由烯烃和链烷烃组成。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述较大气体分子由二氧化碳、氮气、一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、丁烷或丁烯中的至少一种组成。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述聚偏二氯乙烯共聚物膜的平均孔径大于如通过采用不同尺寸的气体探针分子进行的气体吸附所测定的较大气体分子直径。5.根据权利要求4所述的方法,其中所述平均孔径大于3埃。6.根据权利要求4所述的方法,其中所述平均孔径大于4埃。7.根据权利要求4所述的方法,其中所述平均孔径大于5埃。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述氢气渗透是至少40GPU。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述氢气/甲烷选择性是至少约700。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述碳化聚偏二氯乙烯共聚物膜是由偏二氯乙烯和以下中的至少一种组成的聚偏二氯乙烯共聚物:乙烯基单体;氯乙烯单体;丙烯酸酯单体;甲基丙烯酸酯单体;苯乙烯类单体;丙烯腈,甲基丙烯腈;衣康酸;已经热解的三氟氯乙烯。11.根据权利要求10所述的方法,其中通过差示扫描量热法所测定,所述聚偏二氯乙烯共聚物...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘军强D·E·拜尔J·M·戈斯C·韩E·M·卡尔弗利
申请(专利权)人:陶氏环球技术有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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