[发明专利]用于分离芳香族化合物的乙醇稳定的环氧胺基膜

说明书

技术领域

本发明涉及在醇的存在下显示稳定性的聚合物膜组合物，该聚合物膜的制备方法以及使用该聚合物膜分离包括包含至少一种醇的烃物流的烃进料流的组分的工艺。更特别但非限制地，本发明涉及该聚合物膜组合物及其在从包含芳香族和脂肪族化合物和至少一种醇的烃进料流中分离芳香族化合物的工艺中的用途，其中所述醇通常为乙醇。

背景技术

基于聚合物膜的分离工艺，例如反渗透、渗透蒸发和渗透萃取，是现有技术中已知的。在渗透蒸发工艺中，用该膜优选吸收液体和/或蒸气进料中希望得到的进料组分，例如芳香族化合物。该膜的一侧通常暴露于由液体进料的混合物组成的流，在该膜的另一侧通常施加真空以使所吸附的组分移动通过该膜并作为蒸气通过溶液-扩散机理从该膜的该另一侧除去。建立浓度梯度驱动力以选择性地将希望得到的组分从其进料或上游侧通过该膜到达其渗透物或下游侧。

渗透萃取工艺也可以用于将液体流分离成单独的产物。在该工艺中，将该流分离成单独的产物的驱动机制是由在该膜两侧施加的浓度梯度提供的。由于该膜和该工艺流体两者的物理和组成性质，该流体的某些组分将优先移动通过该膜，并将在该膜的另一侧作为渗透物被收集。该工艺流体的其它组分将不优先移动通过该膜，并将作为渗余物流被从该膜区域中清除。由于该渗透萃取分离的压力机制，因此不需要将该渗透物萃取在蒸气相中。因此，在该膜的下游(渗透物)侧不需要真空，渗透物从该膜的下游侧出现在液相中。典型地，通过清扫液体将渗透液从该膜中带走。

进行该分离的经济基础是通过该分离工艺得到的两种产物(即渗余物和渗透物)比未分离的进料流具有更大的精制价值。基于膜技术的分离能够提供用于进行这种进料流的产物分离的成本有效的替代处理方式。常规的分离工艺，例如蒸馏和溶剂萃取，的安装和操作成本与膜工艺替代方式相比能够是昂贵的。这些基于常规的工艺的安装能够需要显著量的工程、硬件和建造成本而且也可能需要高的操作和维护成本。此外，大多数这些工艺都需要在该工艺步骤过程将该工艺流充分加热到较高的温度以分离不同的组分，这导致比低能耗的膜分离工艺通常所需要的更高的能量成本。

膜分离技术，特别是用于烃进料的膜分离技术的商业生命力的主要障碍是提高通量和选择性同时维持或提高现有膜系统的物理整体性。此外，该膜组合物需要经受包括醇的应用进料成分的多样性。

近年来已经开发了多种聚合物膜组合物。这种组合物包括聚脲/聚氨酯膜(美国专利号4,914,064)；聚氨酯酰亚胺膜(美国专利号4,929,358)；聚酯酰亚胺共聚物膜(美国专利号4,946,594)；聚酰亚胺脂肪族聚酯共聚物膜(美国专利号4,990,275)和二环氧辛烷交联/酯化聚酰亚胺/聚己二酸共聚物(二环氧辛烷PEI)膜(美国专利号5,550,199)。

另一个障碍是进料流中醇的存在，是与在常规烃基燃料中添加醇的政府命令和其它诱因有关的越来越常见的问题。常规聚合物膜在该膜进料流中存在甚至少量的醇都会发生不稳定。本发明解决了这一问题。

因此在工业中需要在处理含醇的进料中具有改进的稳定性的新膜组合物。在工业中还需要对于分离芳香族化合物具有高通量和选择性的新膜组合物。

发明概述

本发明涉及对芳香族化合物具有选择性的聚合物膜，包括环氧-胺基交联聚醚；该聚合物膜的制备方法，和使用该聚合物膜分离进料流的组分的工艺。特别地，本发明的聚合物膜可以用于从由芳香族和脂肪族烃构成的烃进料流中选择性分离芳香族化合物的工艺中，其中该烃进料流包括包含通常为乙醇的至少一种醇的进料流。

在一种实施方式中，本发明涉及有效选择性分离烃进料流的组分的聚合物膜的组合物。特别地，本发明涉及从包含芳香族化合物和非芳香族化合物的烃物流中有效选择性分离芳香族化合物的聚合物膜组合物，其中该烃物流包括包含至少一种醇的进料流。本发明得到在用于含醇环境中时具有改进的膜物理整体性的膜组合物。

在一种实施方式中，本发明涉及这样的膜：所述膜包括聚氧化乙烯(“PEO”)、聚氧化丙烯(“PPO”)或PEO和PPO的组合，其与环氧化物反应并制成薄膜。

在优选实施方式中，该膜组合物对于包含20％或更高的醇含量的进料是稳定的。

附图说明

图1描述了本发明的简单实施方式。

图2是描述膜性能的图表。

优选实施方式的详述