[发明专利]借助于氨甲基化珠状聚合物的气体吸附工艺

说明书

本发明涉及借助于单分散性氨甲基化珠状聚合物的气体尤其酸性气体吸附工艺。

按照本发明的氨甲基化珠状聚合物要理解成是用邻苯二甲酰亚胺工艺或氯甲基化工艺生产的珠状聚合物。在氯甲基化工艺中，让作为中间体产生的氯甲基化物与鸟洛托品反应，然后与酸反应，生成一种氨甲基化珠状聚合物。

在本申请中，单分散性物质要理解成其中至少90％(体积或重量)的颗粒有在主导直径以上或以下10％范围内的直径者。例如，在其珠状物的主导直径为0.50mm的珠状聚合物的情况下，至少90％(体积或重量)有在0.45mm与0.55mm之间的粒度，或在其珠状物的主导直径为0.70mm的珠状聚合物的情况下，至少90％(体积或重量)有在0.77mm与0.63mm之间的粒度。本发明涉及那些其单分散性性质以生产工艺为基础、因而可通过喷射、接种/进料或直接雾化来获得的珠状聚合物的用途。这些工艺在诸如US3922255、US4444961和US4427794中有描述。

DE19830470C1公开了一种CO₂吸附再生工艺，其中，大孔离子交换树脂暴露于一种包含CO₂的介质。这种离子交换树脂由用二乙烯基苯交联的乙烯基苯聚合物组成，而且它含有一级苄胺作为官能团。

按照该先有技术，要使用的离子交换剂是按照德国公开2519244制备的。按照DE19830470C1的工艺的缺点是如下事实：该离子交换剂是杂分散性的，而且由于这种形态而具有不同的珠粒度和相对低的孔隙率，以及多数具有小孔径。

因此，一个目的是开发气体吸附用新型离子交换剂，使之没有以上提到的先有技术的缺点，因而在其应用上更具通用性。

DE-A19940864公开了单分散性阴离子交换剂的一种制备工艺。

这里，

a)从至少一种单乙烯基芳香族化合物和从至少一种多乙烯基芳香族化合物，适当时也从一种成孔剂(porogen)和/或适当时从一种引发剂或从一种引发剂组合制成的单体滴进行反应，给出一种单分散性交联珠状聚合物，

b)这种单分散性交联珠状聚合物用邻苯二甲酰亚胺衍生物进行酰胺基甲基化，

c)该酰胺基甲基化珠状聚合物进行反应，给出氨甲基化珠状聚合物，和

d)最后，该氨甲基化珠状聚合物进行烷基化。

现在已经发现，工艺步骤c)的氨甲基化产物令人惊讶地具有良好的气体吸附适用性。

因此，本发明提供一种在开放、密闭或部分密闭的系统或空间中的气体吸附工艺，其特征在于，使用基于至少一种单乙烯基芳香族化合物和至少一种多乙烯基芳香族化合物、有40～70％孔隙率、用按照DE-A19940864的工艺步骤的a)、b)和c)的工艺制备的单分散性氨甲基化珠状聚合物。

在DE-A19940864的工艺步骤a)中，使用至少一种单乙烯基芳香族化合物和至少一种多乙烯基芳香族化合物。然而，也有可能使用两种或更多种单乙烯基芳香族化合物的混合物和两种或更多种多乙烯基芳香族化合物的混合物。

工艺步骤a)中使用的单乙烯基芳香族化合物，按照DE-A19940864，较好的是单烯键不饱和化合物，例如苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、丙烯酸烷酯或甲基丙烯酸烷酯。

特别好的是使用苯乙烯，或从苯乙烯与上述单体制成的混合物。

在工艺步骤a)中，按照DE-A19940864的较好多乙烯基芳香族化合物是多官能烯键不饱和化合物，例如二乙烯基苯、二乙烯基甲苯、三乙烯基苯、二乙烯基萘、三乙烯基萘、1,7-辛二烯、1,5-己二烯、二(甲基丙烯酸)乙二醇酯、三(甲基丙烯酸)三(羟甲基)丙烷酯、或甲基丙烯酸烯丙酯。

该多乙烯基芳香族化合物的使用量，以该单体或其与其它单体的混合物为基准，一般是1～20％(重量)、较好是2～12％(重量)、特别好是4～10％(重量)。该多乙烯基芳香族化合物(交联剂)的种类是根据该球状聚合物随后作为气体吸收剂的用途来选择的。在很多情况下，二乙烯基苯是适用的。对于大多数应用来说，商业级品质的二乙烯基苯是足够的，这些包含乙基乙烯基苯以及二乙烯基苯的各异构体。

单体混合物中多乙烯基芳香族化合物以％(重量)表示的数量是作为交联度给出的。

在一种较好实施方案中，在DE-A19940864的工艺步骤a)中使用微胶囊化单体滴。

可以用于使单体滴微胶囊化的材料，是那些已知可用作复合凝聚层者，尤其聚酯、天然存在或合成的聚酰胺、聚氨酯和聚脲。