含第13族金属的碳分子筛膜和其制造方法技术

一种具有改进的分离特征以用于将烯烃与其对应的烷烃分离的碳分子筛(CMS)膜，其包含具有至多痕量的硫和第13族金属的碳。可以通过热解不含硫的前体聚合物制造所述CMS膜，其中所述前体聚合物中并入有第13族金属，其中所述金属处于还原态。在非氧化气氛中并且在使得所述金属处于还原态(例如共价键合到碳或氮上或处于金属态)的加热速率和温度下对并入有所述第13族金属的所述前体进行热解。

Carbon molecular sieve membranes containing group 13 metals and their manufacturing methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含第13族金属的碳分子筛膜和其制造方法
本专利技术涉及用于气体分离的碳分子筛(CMS)膜。确切地说，本专利技术涉及一种用于产生具有改进的选择性、渗透性和稳定性的CMS膜的方法。
技术介绍
膜广泛用于气体和液体的分离，包括例如从天然气中分离酸性气体，如CO2和H2S，以及从空气中去除O2。通过所述膜的气体传输通常由吸附-扩散机制建模。聚合膜已经得到充分研究，并且由于容易加工的能力和低成本而广泛用于气相分离。然而，已经显示出CMS膜具有超过聚合膜的吸引性分离性能特性。通常通过聚合物前体的热解来产生CMS膜。举例来说，已知可以通过热解纤维素中空纤维来产生无缺陷中空纤维CMS膜(JEKoresh和A.Soffer，分子筛渗透选择性膜.第一部分：演示一种用于气体混合物分离的新装置.(J.E.KoreshandA.Soffer,Molecularsievepermselectivemembrane.PartI.Presentationofanewdeviceforgasmixtureseparation.)《分离科学和技术(SeparationSc本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳分子筛膜，其包含具有第13族金属和至多痕量的硫的碳，其中所述第13族金属以还原态存在。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171030 US 62/5785581.一种碳分子筛膜，其包含具有第13族金属和至多痕量的硫的碳，其中所述第13族金属以还原态存在。


2.根据权利要求1所述的碳分子筛膜，其中所述第13族金属为铝。


3.根据前述权利要求中任一项所述的碳分子筛膜，其中所述第13族金属以所述碳分子筛膜重量的0.5％到10％存在。


4.根据前述权利要求中任一项所述的碳分子筛膜，其中所述碳分子筛膜是中空纤维或薄膜。


5.一种用于从进料气体中分离气体分子的过程，所述进料气体包含所述气体分子和至少一种其它气体分子，所述过程包含
(i)提供前述权利要求中任一项所述的碳分子筛膜；以及
(ii)使所述气体进料穿过并越过所述碳分子筛膜流动，以产生所述气体分子浓度提高的第一渗透物料流和所述气体分子浓度降低的第二保留物料流。


6.根据权利要求5所述的过程，其中所述气体分子为丙烯且所述至少一种其它气体分子包含乙烷。


7.一种制造碳分子筛膜的方法，其包含，
(i)提供不含任何硫的前体聚合物；
(ii)将第13族金属并入到所述前体聚合物中以形成带有第13族金属的前体聚合物，
(iii)将所述带有第13族金属的前体聚合物加热至足以形成含有所述第13族金属的所述碳分子筛...

【专利技术属性】
技术研发人员：YH·楚，W·J·柯乐斯，徐立仁，M·K·布雷登，M·V·马丁内斯，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，乔治亚技术研究公司，
类型：发明
国别省市：美国;US