DE2154288C3 - Process for the separation of hydrocarbons - Google Patents

Process for the separation of hydrocarbons

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DE2154288C3
DE2154288C3 DE19712154288 DE2154288A DE2154288C3 DE 2154288 C3 DE2154288 C3 DE 2154288C3 DE 19712154288 DE19712154288 DE 19712154288 DE 2154288 A DE2154288 A DE 2154288A DE 2154288 C3 DE2154288 C3 DE 2154288C3
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Jean-Pierre Orsay; Bulvestre Getatcl Mandres-tes-Rosts; GuiUou Michel Creteil; Thirion Pierre Bougival; Pautrat Rene Le-Mans; Brun (Frankreich)
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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- imprägnierten Träger. Dasselbe gilt, wenn der poröse kennzeichnet, daß konjugierte Dienkohlenwasser- Träger mit einem durch Tributylphcsphat weichgestoffe aus Mischungen, die gesättigte oder einfach machter. Polyvinylchlorid versehen ist, das die Rolle olefinische Kohlenwasserstoffe enthalten, abge- des Lösungsmittels übernimmt. Im Polyvinylchlorid trennt werden. 25 stellt das Tributylphosphat tatsächlich eine einfache2. The method according to claim 1, characterized in that the carrier is impregnated. The same is true if the porous indicates that conjugated diene hydrocarbons are softened with a tributylphosphate from mixtures that are saturated or simply made. Polyvinyl chloride is provided that does the role Contain olefinic hydrocarbons, from the solvent takes over. Im polyvinyl chloride be separated. 25 the tributyl phosphate is actually a simple one

'J physikalische, wenn auch innige Mischung mit den 'J physical, albeit intimate, mixture with the

i' Makromolekülen des Vinylchloridpolymerisates dar. i ' macromolecules of the vinyl chloride polymer.

j\ Jedenfalls ist der Weichmacher nicht chemisch an diej \ Anyway, the plasticizer isn't chemically attached to the

f Makromoleküle gebunden.f macromolecules bound.

" 30 In anderen Fällen wurde vorgeschlagen, zur Tren-"30 In other cases it has been suggested to

» nung von Metallionen nicht elektrisch geladene»Tion of metal ions not electrically charged

I Membranen zu verwenden. Diese Membranen tragen I use membranes. These membranes wear

funktioneile Gruppen entsprechend der Natur der zufunctional groups according to the nature of the to

Die bekannten großtechnischen Verfahren zur trennenden Ionen. Diese Abtrennungsverfahren sind . Trennung von Kohlenwasserstoffen bedienen sich der 35 in den US-Patentschriften 34 50 630 und 34 50 631The known large-scale process for separating ions. These separation methods are . Separation of hydrocarbons use the 35 in US Patents 34 50 630 and 34 50 631

i Flüssigkeits/Flüssigkeits-Extraktion oder der extrak- beschrieben, die sich jedoch nicht auf die Trennung i liquid / liquid extraction or the extrak- described, which does not, however, refer to the separation

tiven Destillation. Bei der Flüssigkeits/Flüssigkeits- von Kohlenwasserstoffmischungen anwenden lassen. ^ Extraktion wird z. B. Schwefelsäure verwendet, um Im folgenden sind weitere Literaturstellen behan-tive distillation. Apply to liquid / liquid hydrocarbon mixtures. ^ Extraction is z. B. Sulfuric acid used to In the following further literature references are treated

} Isobuten aus einer vorher von Butadien befreiten delt, die sich auf den Stand der Technik beziehen.} Isobutene from a delt previously freed from butadiene, which relates to the state of the art.

; Fraktion mit ^-Kohlenwasserstoffen zu extrahieren. 40 Die US-Patentschrift 23 88 095 betrifft ein Verfah-; Extract fraction with ^ hydrocarbons. 40 The US patent 23 88 095 relates to a method

I Die Schwefelsäure ermöglicht eine selektive Lösung ren zum Raffinieren von Mineralölen, insbesondereI The sulfuric acid enables a selective solution for refining mineral oils, in particular

I des Isobutens aus der Mischung der C4-Kohlenwas- mit Bezug auf die Trennung von Isoolefinen aus ihrenI of the isobutene from the mixture of C 4 -carbons- with respect to the separation of isoolefins from their

I serstoffe. Die extraktive Destillation ist z. B. die Mischungen mit normalen Olefinen. Die zu behan-I fabrics. The extractive distillation is z. B. the mixtures with normal olefins. The to be treated

I Trennung von Dienen in C4- und C5-Kohlenwasser- delnde Gasmischung wird in eine HochdruckkammeiI Separation of dienes in C 4 and C 5 hydrocarbon gas mixture is in a high pressure chamber

I stoffe enthaltenden Fraktionen, wobei das Butadien 45 eingeführt; diese ist durch eine Membrane, die auiI substances-containing fractions, the butadiene 45 introduced; this is through a membrane that aui

f; aus der die ^-Kohlenwasserstoffe enthaltenden Frak- einer perforierten Metallplatte aufgebracht ist, vonf; from which the fraction containing the hydrocarbons is applied to a perforated metal plate, from

1 tion und das Pentadien-1,3 aus der Fraktion der C5- einer Niederdruckkammer getrennt. Auf jeder Seite1 tion and the 1,3-pentadiene from the fraction of C 5 - separated in a low-pressure chamber. On each side

I Kohlenwasserstoffe abgetrennt wird. In diesem Fall der Membrane erhält man Gasfraktionen, die milI hydrocarbons is separated. In this case of the membrane, gas fractions are obtained which have mil

f verwendet man als selektives Lösungsmittel Aceto- dem einen oder anderen Bestandteil der Mischungf is used as a selective solvent aceto one or the other component of the mixture

I nitril. Die Erdölindustrie verwendet N-Methyl- 50 angereichert sind. Die Beschreibung der US-Patent-I nitrile. The petroleum industry uses N-methyl-50 enriched. The description of the US patent

j ' pyrrolidon als Lösungsmittel bei der Extraktion von schrift 23 88 095 erwähnt, daß es bekannt war, alsj 'pyrrolidone as a solvent in the extraction of scripture 23 88 095 mentioned that it was known as

I Butadien und Pentadienen. festes Lösungsmittel Kautschukmembranen zur Tren-I butadiene and pentadienes. solid solvent rubber membranes for separating

I Der Nachteil dieser bekannten Trennungsverfah- nung von gasförmigen gesättigten Kohlenwasserstoff I The disadvantage of this known process for separating gaseous saturated hydrocarbons

; ren besteht darin, daß ihre Ausbeute sich mit fort- fen zu verwenden, die mit gasförmigen ungesättigten; This consists in the fact that their yield will continue to be used with those with gaseous unsaturated substances

schreitender Extraktion oder Destillation verringert. 55 Kohlenwasserstoffen gesättigt sind. Das in der Patent-Sie fordern unter anderem auch die Verwendung schrift gegebene Vergleichsbeispiel zeigt, daß du , , komplizierter Vorrichtungen und wichtiger Materia- Trennung mit einer derartigen Kautschukmembranc I , lien, wodurch sie kostspielig werden. Auch die Unter- nicht zufriedenstellend ist. Die US-Patentschriftprogressive extraction or distillation. 55 hydrocarbons are saturated. That in the patent you request, among other things, the use font given comparative example shows that you ,, Complicated devices and important matter separation with such a rubber membranec I, lien, which makes them expensive. Even the sub- is unsatisfactory. The US patent

haltungskosten dieser Vorrichtungen sind hoch. 23 88 095 schlägt andere Arten fester LösungsmittelMaintenance costs of these devices are high. 23 88 095 suggests other types of solid solvents

f Es ist bereits versucht worden, die verschiedenen 60 vor, insbesondere Membranen, die durch Polymerisa·f Attempts have already been made to identify the various 60 before, in particular membranes, which are produced by polymerisation

Γ Nachteile zu beheben, indem man die Mischung der tion von Isobutylen oder Mischpolymerisation einesΓ To remedy disadvantages by mixing the tion of isobutylene or copolymerizing one

ί zu trennenden Kohlenwasserstoffe über poröse Trä- Isoolefins, wie Isobutylen, mit einem konjugierterί to be separated hydrocarbons via porous Trä- isoolefins, such as isobutylene, with a conjugated

f ger bzw. Böden führt, die ein selektives Extrak- Diolefin erhalten wurden. Diese Membranen wirkei f ger or soils leads that were obtained a selective Extrak diolefin. These membranes act

't tionslösungsmittel enthalten. So schlägt z. B. die US- als feste Lösungsmittel gegenüber Isoolefinen unc ' t contain solvent. So z. B. the US as a solid solvent against isoolefins unc

l- Patentschrift 32 44 763 vor, Isobuten aus einer Frak- 65 eignen sich daher nicht zur Trennung konjugierte]l- Patent 32 44 763 before, isobutene from a fraction 65 are therefore not suitable for the separation of conjugated]

, tion mit C4-Kohlenwasserstoffen zu trennen, indem Dienkohlenwasserstoffe aus einer sie enthaltenderTo separate tion with C 4 hydrocarbons by removing diene hydrocarbons from a containing them

( man die Kohlenwasserstoffmischung über einen po- Kohlenwasserstoffmischung. Die Lehre dieser Pa·(One can use the hydrocarbon mixture over a po- hydrocarbon mixture. The teaching of this Pa ·

> rösen, mit Schwefelsäure imprägnierten Träger leitet. tentschrift ist daher, daß Kautschukmembranen nich> red carrier impregnated with sulfuric acid conducts. It is therefore tentative that rubber membranes do not

befriedigend sind. Weiterhin ist das Verfahren der Membrane ist somit heterogen in dem Sinne, daßare satisfactory. Furthermore, the process of the membrane is thus heterogeneous in the sense that

US-Patentschrift 23 88 095 nicht aui: eine Trennung die Moleküle des abzutrennenden Bestandteils zuerstUS Pat. No. 2,388,095 does not exclude: a separation the molecules of the component to be separated first

gasförmiger Mischungen anwendbar. auf den aufgepfropften Film treffen und dann eingaseous mixtures applicable. hit the grafted film and then a

Die britische Patentschrift 10 69 231 betrifft ein dickes Bett ans porösem inertem Material durch-Verf ahren zur Trennung flüssiger oder gasförmiger 5 queren, bevor sie auf der anderen Seite der Membrane Mischungen und insbesondere eine verbesserte Vor- austreten, wobei sie möglicherweise einen weiteren richtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Das aufgepfropften Film passiert haben, wenn die Pfropangewendete Verfahren bedient sich des bereits in fung auf beiden Seiten der Membrane durchgeführt der Literatur beschriebenen Phänomens der Durch- worden ist. Diese Heterogenität ist ein Hinderungsdringung oder Hindurchverdampfung (vgl. die US- io grand für die Verwendung dieser Membrane zur Patentschriften 25 40 151 und 25 40 152), wobei sich Trennung bestimmter gasförmiger oder flüssiger einer der Bestandteile der zu trennenden Mischung Mischungen. In bestimmten Fällen kann sich der zu in der Membrane löst und durch diese hindurchwan- trennende Bestandteil wirksam in dem auf einer Oberdert, und zwar unter Einwirkung des Druckgradien- fläche aufgepfropften Film lösen, wird aber dann ten oder der Konzentration. 15 durch das dicke Trägerbett aufgehalten, so daß die : Die britische Patentschrift 10 69 231 z.B. setzt Trennung nicht stattfinden kann. Zeigt das Bett des ' ein solches Verfahren in die Praxis um. Ihr Ziel ist Trägers Porosität, dann bleibt die Abtrennungsaus-'* eine Vorrichtung, die die Verwendung einer großen beute unzureichend, und das Gesamtergebnis des Veraktiven Membranoberfläche pro Volumeneinheit er- fahrens ist gering. Schließlich erwähnt die US-Pamöglicht; und weiterhin gibt sie technologische Para- ao tentschrift 32 25 107 in ungenauer Weise die Anwenmeter (Druck, Dichte und Membrane usw.), die die dung des Verfahrens zur Trennung verschiedener besten Ergebnisse liefern. Diese Angaben betreffen Kohlenwasserstoffmischungen, sie gibt jedoch keine weder die Natur der verwendeten Membrane noch Mittel zur Trennung konjugierter Dienkohlenwasserder getrennten Mischung. Außerdem betreffen die stoffe aus den sie enthaltenden Mischungen.
Ausführungsbeispiele der britischen Patentschrift 35 Weiterhin beschreiben die US-Patentschriften 10 69 231 die Reinigung von Meerwasser, von orga- 29 53 502 und 29 81680 das allgemeine Verfahren nischen Produkten oder die Trennung von Kohlen- der Permeation. Die erstgenannte Patentschrift bedioxyd in bestimmten Mischungen. Die genannte bri- schränkt sich auf die Trennung azeotroper Mischuntische Patentschrift gibt keine geeigneten Mittel zur gen. Die zweite betrifft eine Trennung verschiedener Trennung von Kohlenwasserstoffen, und sie definiert 30 Mischungen; ihr Ziel ist ein Verfahren unter Vernicht die Membranen, die für einen solchen Zweck Wendung zwei verschiedener Arten von Membranen, geeignet sein könnten. die gegenüber bestimmten Bestandteilen der Mischung
British patent 10 69 231 relates to a thick bed of porous inert material through-process for separating liquid or gaseous 5 traversing before they emerge on the other side of the membrane mixtures and in particular an improved advance, possibly in a further direction Implementation of this procedure. The grafted film will have happened when the grafting method makes use of the phenomenon of the throug- hout already described in the literature in fung on both sides of the membrane. This heterogeneity is a hindrance penetration or evaporation (cf. the US io grand for the use of this membrane for patents 25 40 151 and 25 40 152), with separation of certain gaseous or liquid mixtures of one of the components of the mixture to be separated. In certain cases, the constituent that passes through the membrane can dissolve effectively in the film grafted onto a surface under the action of the pressure gradient surface, but then becomes thickened or concentrated. 15 held up by the thick carrier bed, so that the: British patent 10 69 231, for example, sets separation cannot take place. Shows the bed of 'putting such a procedure into practice. Your goal is carrier porosity, then the separation remains inadequate, a device which experiences the use of a large volume, and the overall result of the active membrane surface area per unit volume is small. Lastly, the US Pamperation mentioned; and furthermore, it gives technological parameters 32 25 107 in an imprecise way the application meters (pressure, density and membrane, etc.) which provide the method for separating different best results. These statements relate to hydrocarbon mixtures, but do not disclose the nature of the membranes used or the means for separating conjugated diene hydrocarbons of the separated mixture. Also concern the substances from the mixtures containing them.
Exemplary embodiments of British patent 35 Furthermore, US patents 10 69 231 describe the purification of seawater, of organic 29 53 502 and 29 81680 the general process of niche products or the separation of carbon permeation. The first mentioned patent specification bedioxyd in certain mixtures. The mentioned bri- is limited to the separation of azeotropic mixing tables. Patent specification does not give any suitable means of gen. The second concerns a separation of different separations of hydrocarbons, and it defines 30 mixtures; their aim is a process by destroying the membranes, which for such a purpose turning two different types of membranes, could be suitable. the opposite of certain components of the mixture

Die französische Patentschrift 13 71 343 mit ihren selektiv sind. Die Vorrichtung zur DurchführungThe French patent 13 71 343 with their are selective. The device for implementation

Zusätzen 72 416, 72 867 und 72 899 sowie die fran- dieses Verfahrens wird genau beschrieben. Das Ver-Additions 72 416, 72 867 and 72 899 as well as the fran of this procedure are described in detail. The Ver-

zösische Patentschrift 15 68 217 betreffen halbdurch- 35 fahren ist insbesondere anwendbar auf die TrennungFrench patent specification 15 68 217 relate to driving through 35 is particularly applicable to separation

lässige Membranen, die aktive, in die Masse aufge- azeotroper Mischungen, wie Wasser und Pyridin. Diecasual membranes, the active ones, azeotropic mixtures like water and pyridine. the

pfropfte Gruppen enthalten. Diese Gruppen können Fraktionierung von Kohlenwasserstoffmischungencontain grafted groups. These groups can fractionate hydrocarbon mixtures

sauer oder basisch sein, wie Carbonsäuregruppen, und Mischungen, die konjugierte Dienkohlenwasser-be acidic or basic, such as carboxylic acid groups, and mixtures containing conjugated diene hydrocarbons

oder von basischen Monomeren vom Typ des Pyridins stoffe enthalten, ist in den beiden letztgenannten Pa-or of basic monomers of the pyridine type, is in the last two Pa-

oder Amins stammen. Diese Membranen können zum 40 tentschriften nicht vorgesehen.or amine. These membranes can not be provided for 40 tentschriften.

Ionenaustausch in Elektrodialyseverfahren oder bei Die vorliegende Erfindung soll die Nachteile derIon exchange in electrodialysis processes or in the case of the present invention is intended to address the disadvantages of

der umgekehrten Osmose verwendet werden. Außer- bekannten Verfahren beseitigen oder vermindern,reverse osmosis can be used. Eliminate or reduce unfamiliar processes,

dem haben sie eine besondere chemische Struktur, da Das erfindungsgemäße Verfahren zur Trennungthey have a special chemical structure because the method according to the invention for separation

ihr Skelett durch ein perhalogeniertes Polyolefin ge- von Kohlenwasserstoffen, deren Trennung durchtheir skeleton is formed by a perhalogenated polyolefin from hydrocarbons, their separation by

bildet wird. 45 Flüssigkeits/Flüssigkeits-Extraktion oder extraktiveforms is. 45 liquid / liquid extraction or extractive

Die verschiedenen genannten französischen Patent- Destillation durchführbar ist, mittels PermeationThe various mentioned French patent distillation can be carried out by means of permeation

Schriften beschreiben somit keine Membranen, die oder Hindurchverdampfen durch eine Membrane,Writings therefore do not describe membranes that evaporate or evaporate through a membrane,

zur Trennung von Kohlenwasserstoffmischungen ver- wobei eine mit dem selektiv durch die Membranefor the separation of hydrocarbon mixtures, one with the selective through the membrane

wendbar sind. gedrungenen Kohlenwasserstoff angereicherte Frak-are reversible. compact hydrocarbon-enriched frac-

Die US-Patentschrift 32 25 107 betrifft allgemein 50 tion sowie eine Fraktion, die vorherrschend dieThe US Patent 32 25 107 relates generally 50 tion and a fraction that predominantly

ein Verfahren zur Trennung organischer Präparate in anderen Kohlenwasserstoffe der Mischung enthält, ana process for separating organic compounds into other hydrocarbons in the mixture

Form einer flüssigen Mischung nach dem Permea- einer anderen Stelle der Membrane erhalten wird, istForm of a liquid mixture after the permea- another part of the membrane is obtained is

tionsverfahren unter Verwendung einer polymeren nun dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischungtion process using a polymer now characterized in that the mixture

Membrane, auf deren Oberfläche ein anderes Poly- mit einer Membrane in Berührung bringt, die ausMembrane, on the surface of which another poly brings into contact with a membrane made of

merisat aufgepfropft ist. Diese Pfropfung kann auf der 55 einem Pfropf- oder Mischpolymerisat besteht, dasmerisat is grafted on. This grafting can consist of a graft polymer or a copolymer which

einen und/oder der anderen Membranfläche erfolgen; funktioneile Gruppen enthält, die eine besondere Affi-one and / or the other membrane surface take place; contains functional groups that have a special affinity

in jedem Fall — wie dies die Beschreibung und die nität gegenüber nur einer abzutrennenden Kompo-in any case - as the description and the nature of only one component to be separated

fZeichnungen der US-Patentschrift 32 25107 zeigen — nente der zu trennenden Kohlenwasserstoffe besitzen,fDrawings of US patent specification 32 25 107 show - components of the hydrocarbons to be separated have,

-handelt es sich um Membranen aus einem dicken Das neue Verfahren ist besonders zur Trennung-Is it about membranes from a thick one? The new process is especially for separation

durchlässigen Träger und einem sehr dünnen, auf 60 von konjugierten Dienkohlenwasserstoffen aus Mi-permeable carrier and a very thin, on 60 of conjugated diene hydrocarbons from mi

eine Oberfläche aufgebrachten Film, der die selektive schungen, die unter anderem gesättigte oder einfacha surface applied film, which is selective, among other things, saturated or simple

■Trennung gewährleistet. äthylenische Kohlenwasserstoffe enthalten, geeignet.■ Separation guaranteed. Containing ethylenic hydrocarbons, suitable.

~ Diese Pfropfung der Oberfläche erfolgt durch Poly- Insbesondere ist es zur Trennung von Butadien von~ This surface grafting is done by poly- In particular, it is used to separate butadiene from

merisation eines aktiven Monomeren nach den üb- Isobuten aus einer Erdölfraktion mit C4-Kohlenwas-merization of an active monomer according to the isobutene from a petroleum fraction with C 4 hydrocarbons

Iiclien Pfropfverfahren. Hat der vorhandene Träger 65 serstoffen sowie zur Abtrennung von Isopren undIiclien grafting method. Has the existing carrier 65 serstoffen as well as for the separation of isoprene and

■eine Dicke von 12,5 bis 25 Micron, dann hat der Pentadien geeignet. Ebenso kann auch Isobuten aus■ a thickness of 12.5 to 25 microns, then the pentadiene has suitable. Isobutene can also be used

auf die Oberfläche aufgepfropfte Film eine Dicke einer Isobuten und Buten-1 enthaltenden Mischungfilm grafted onto the surface a thickness of a mixture containing isobutene and butene-1

von höchstens 2,5 Micron. Die Zusammensetzung der abgetrennt werden.of 2.5 microns or less. The composition of the be separated.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete genannten Polymerisates sind per se bekannt. .Man Membrane besteht aus einem Hochpolymeren, das ein kann mit Vulkanisierungsmitteln auf der Basis von Kunststoff- oder elastomeres Material ist. Als Kunst- Schwefel oder mit Peroxyden: oder ,mit Bestrahlung Stoffmaterial kann z.B. Polystyrol, Polyäthylen, Poly- arbeiten.The polymers mentioned used in the process according to the invention are known per se. .Man Membrane consists of a high polymer that can be mixed with vulcanizing agents on the basis of Plastic or elastomeric material is. As synthetic sulfur or with peroxides: or, with irradiation Fabric material can e.g. work polystyrene, polyethylene, poly.

vinylchlorid oder Polytetrafluorethylen verwendet 5 Die obigen Betrachtungen betreffen die Art des erwerden. Gewöhnlich werden elastomere Membranen findungsgemäß in. der Membrane zu verwendenden bevorzugt, da die makromolekularen Ketten beweg- Hochpolymeren und die praktischen, Durchführungslicher sind und man so einen höheren Diffusions- verfahren. Dabei händct es sich um relative Bedinkoeffizienten erhält. Die Grundmaterialien für diese gungen bezüglich des Substrates der Membrane, wo· Elastomeren sind die natürlichen und synthetischen io bei angenommen wird, daß letzteres insbesondere Kautschuke, wie Äthylen-Propylen-Mischpolymeri- durch andere Kennzeichen dargestellt wird,
sate, Butylkautschuk, Polyisoprene, Polybutadiene, Bei der oben angegebenen allgemeinen Definition
vinyl chloride or polytetrafluoroethylene used 5 The above considerations relate to the type of use. According to the invention, elastomeric membranes are usually preferred to be used in the membrane, since the macromolecular chains are mobile high polymers and the practical ones are more practical and thus a higher diffusion process. It is about relative condition coefficients. The basic materials for these conditions with regard to the substrate of the membrane, where elastomers are the natural and synthetic io when it is assumed that the latter in particular rubbers, such as ethylene-propylene mixed polymer, is represented by other characteristics,
sate, butyl rubber, polyisoprenes, polybutadienes, in the general definition given above

Polyoxypropylen, Butadien-Acrylnitril-Kautschuke wurde bemerkt, daß die Makromoleküle des PoIyusw. merisates chemisch in homogener Weise kombiniertePolyoxypropylene, butadiene-acrylonitrile rubbers have been noticed that the macromolecules of the poly, etc. merisates chemically combined in a homogeneous manner

Die genannten Polymerisate werden in Form 15 funktionell Gruppen im Innern des Polymerisates einer Membrane, d. h. eines dünnen Häutchens, ver- aufweisen, die gegenüber einem der Bestandteile der wendel. In der Praxis sind Membrandicken von V1000 zu trennenden Mischung, insbesondere einem der bis 0,5 mm geeignet. Theoretisch sind noch stärkere Kohlenwasserstoffe, eine physikochemische Affinität Dickers verwendbar, sie führen jedoch zu niedrigeren besitzen.The polymers mentioned are in the form of 15 functional groups in the interior of the polymer a membrane, d. H. of a thin membrane, which is opposite to one of the components of the helix. In practice, membrane thicknesses of V1000 are the mixture to be separated, especially one of the suitable up to 0.5 mm. In theory, hydrocarbons are even stronger, having a physicochemical affinity Thickers can be used, but they lead to lower possessions.

Abtrennungsausbeuten. Zur Erzielung der besten Er- so Die hier verwendete Bezeichnung »chemisch in gebnisüe verwendet man die mit dem mechanischen homogener Weise im Innern des Polymerisates kom-Widerstand und der Dauerhaftigkeit der Membrane binierte funktioneile Gruppen« bedeutet, daß die verträgliche Mindestdicke. Gewöhnlich wird die funktionellen Gruppen in regelmäßiger Weise in der Membrane auf einen porösen Träger aufgebracht, der Polymerisatmasse verteilt sind, im Gegensatz zu zur mechanischen Festigkeit des Gebildes beiträgt. So 25 Membranen, die aus einem Skelettträger und einem braucht die Membrane selbst keinen mechanischen aktiven Film auf einer Oberfläche bestehen. Mit Belastungen ausgesetzt zu werden, und ihre Dicke anderen Worten heißt dies, daß bei Verwendung einer kann sehr gering, d. h. zum Beispiel 1 Micron, sein. erfindungsgemäßen Membrane die Moleküle des Es sind klassische Verfahren zur Herstellung sol- selektiv abgetrennten Kohlenwasserstoffes durch die eher Membrane aus polymeren Ausgangsmaterialien 30 Membrane passieren und in der Gesamtdicke der bekannt. Hn erstes Verfahren besteht im Vermählen Membrane immer dieselbe Zusammensetzung des Mades polymeren Materials unter Druck. Mit ihm kann terials antreffen, wobei die Verteilung der funktionelman keine Membrandicken unter etwa 1Ao mm erzie- len Gruppen in der Masse über die Membrandicke len, jedoch kann die Vernetzung oder Vulkanisation gleichmäßig ist.Separation yields. To achieve the best results, the term "chemically in result one uses the functional groups combined with the mechanical homogeneous way inside the polymer and the durability of the membrane" means that the tolerable minimum thickness. The functional groups are usually applied in a regular manner in the membrane to a porous support, which is distributed over the polymer mass, in contrast to contributing to the mechanical strength of the structure. So 25 membranes, which consist of a skeleton support and one, the membrane itself does not need a mechanical active film on a surface. To be exposed to stresses, and their thickness in other words, this means that if one is used it can be very small, for example 1 micron. Membrane according to the invention, the molecules of the classic processes for the production of hydrocarbons which have been selectively separated through the membrane, which is more of a membrane made of polymeric starting materials, are known and in the total thickness of the membrane. The first method consists in grinding the membrane, always having the same composition of the Mades polymeric material under pressure. With it, terials can come into play, whereby the distribution of the functional groups in the mass over the membrane thickness does not achieve any membrane thicknesses below about 1 mm, but the crosslinking or vulcanization can be uniform.

gleichzeiitg in der Presse durchgeführt werden. Ge- 35 Die funktionellen Gruppen können somit chemisch maß einem zweiten crfindungsgemäß bevorzugten durch Aufpfropfung auf die Makromoleküle des vor-Verfahren wird eine Lösung des Polymerisates in handenen Hochpolymeren fixiert werden; oder sie einem Lösungsmittel, wie einem aromatischen Koh- können im Polymerisationsverlauf direkt mit einem lenwasserstoff, z. B. Benzol, chlorierten Lösungsmit- anderen Monomeren in das Skelett der makromoleteln, wie Chloroform, aromatischen chlorierten Koh- 40 kularen Ketten integriert werden, wie dies bei Mischlenwasserstoffen usw., hergestellt. Gewöhnlich ent- polymerisaten der Fall ist, wo eines der Monomeren hält die Lösung auch noch Vulkanisieiungsbestand- eine aktive funktioneile Gruppe liefert,
teile. Man taucht eine der herzustellenden Membrane Die folgenden Beispiele veranschaulichen die phy-
be carried out in the press at the same time. The functional groups can thus be fixed chemically in a second preferred according to the invention by grafting onto the macromolecules of the prior process, a solution of the polymer in existing high polymers; or they can be a solvent such as an aromatic carbon in the course of the polymerization directly with a hydrogen, z. B. benzene, chlorinated solvents with other monomers can be integrated into the skeleton of the macromolecules, such as chloroform, aromatic chlorinated hydrocarbons, as is the case with mixed hydrogen, etc. Usually depolymerization is the case, where one of the monomers holds the solution also still vulcanization constituent - provides an active functional group,
share. One of the membranes to be produced is dipped in the following examples illustrate the phy-

entsprechende Form in die Polymerisatlösung, deren sikochemische Affinität. Bei der Trennung von Die-Konzcntration ein Variieren der Dicke der endgül- 45 nen, wie Butadien und Pentadien, können bekannttigen Membrane zuläßt. Dann wird die Form vorsieh- Hch auf Grund der extraktiven Destillation bestimmte tig zum Abdampfen des Lösungsmittels bei Zimmer- funktionelle Gruppen in den verwendeten Lösungstemperatur und -dann unter Stickstoff oder einem mitteln anwesend sein, um eine selektive Extraktion anderen inerten Gas in einem Ofen bei 40° C ge- zu ermöglichen. So ermöglicht Pyrrolidon allein nicht trocknet, um eine Oxydation zu vermeiden; schließ- 50 die Extraktion von Dienen aus C4- und C5-Kohlenlich wird bei Temperaturen um 140 bis 1600C ge- Wasserstofffraktionen, während N-Methylpyrrolidon trocknet. Es ist wesentlich, das gesamte Lösungsmit- eine selektive Extraktion von Butadien und Pentatel abzudampfen und Blasen zu vermeiden, um eine dienen ergibt. Somit scheint die Anwesenheit der sehr dünne und kontinuierliche Membrane zu erhal- N-substituiei ten Gruppe mit der Selektionsfähigkeit ten. Nach diesem bekannten Verfahren ist es leicht 55 des Lösungsmittels in Verbindung zu stehen,
möglich, elastomere Membranen von V100 mm zu er- In ähnlicher Weise wurde die entscheidende Rolle
corresponding form in the polymer solution, its sicochemical affinity. When separating the die concentration, the thickness of the final membrane, such as butadiene and pentadiene, can be varied. Then the form will be provided, due to the extractive distillation, for evaporation of the solvent in the case of room functional groups in the solution temperature used and then under nitrogen or a medium to be present for a selective extraction of other inert gas in an oven at 40 ° C to enable. Thus, pyrrolidone alone does not allow drying to avoid oxidation; 50 closing the extraction of dienes of C 4 - and C 5 -Kohlenlich is at temperatures around 140 to 160 0 C overall hydrocarbon fractions, while N-methylpyrrolidone dried. It is essential to evaporate all of the solvent- a selective extraction of butadiene and pentatel and avoid bubbles in order to produce a serve. Thus, the presence of the very thin and continuous membrane seems to preserve the N-substituted group with the ability to select. According to this known method, it is easy to be associated with the solvent,
possible to make elastomeric diaphragms of V100 mm. Similarly, the decisive role

zielen. der Nitrilgruppen festgestellt, wenn man Acetonitrilaim. the nitrile groups found when looking at acetonitrile

Bei der praktischen Durchführung und im Fall als Extraktionslösungsmittel von Dienen aus C4- und einer elastomeren Membrane ist es gewöhnlich ^-Kohlenwasserstoffmischungen verwendet. Das zweckmäßig, eine vulkanisierte Membrane zu ver- 60 Acetonitril wirkt unter Erhöhung der Siedepunkte wenden. Eine wesentliche Bedingung besteht darin, dieser Verbindungen.In practice and in the case of the extraction solvent of dienes from C 4 - and an elastomeric membrane, it is usually ^ -hydrocarbon mixtures used. It is advisable to use a vulcanized membrane. Acetonitrile works by increasing the boiling point. An essential condition is these connections.

daß sich die Membrane nicht in der flüssigen Phase Bei der Flüssigkeits/Flüssigkeits-Extraktion zurthat the membrane is not in the liquid phase during liquid / liquid extraction

des einen oder anderen Bestandteils der zu trennen- Trennung von Isobuten wird zweckmäßig die Fähigden Mischung lösen kann. Außerdem ist eine nicht keit der Schwefelsäure zum selektiven Lösen von vulkanisierte elastomere Membrane empfindlich. 65 Isobuten aus einer von Butadien befreiten C4-KoIi-In allen Fällen, wo einer der Bestandteile flüssig ist, lenwasserstofffraktion ausgenutzt. Es wird daher auf kann man eine vulkanisierte Membrane verwenden. die aktive Rolle der Schwefelsäure hingewiesen. Die Vernetzungs- und Vulkanisationsverfahren des Bisher sind die Phänomene, die bei diesen selek-one or the other component of the isobutene to be separated is expediently capable of dissolving the mixture. In addition, the inability of sulfuric acid to selectively loosen vulcanized elastomeric membranes is sensitive. 65 Isobutene from a butadiene-freed C 4 -CoIi-In all cases where one of the constituents is liquid, a hydrogen fraction is used. A vulcanized membrane can therefore be used on it. pointed out the active role of sulfuric acid. The cross-linking and vulcanization processes of the past are the phenomena that occur in these selective

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■tiven. Extraktionsreaktionen durch Lösungsmittel eine besondere auf Grund ihrer Verwendbarkeit auf einer •Rolle spielen, noch nicht genau bekannt. Sie legen Temperatur, die wesentlich über ihrerlGiä'süBeYgarjgsivcrschiedenc physikalische und chemische Kräfte zwi- temperatur liegt. Außerdem wird bemerkt, daß die sehen dem Lösungsmittel und dem Bestandteil der aktiven, aufgepfropften oder cinerr Teil des' PolyMischung, auf'welches das Lösungsmittel seine selek- 5 merisatmakromoleküls bildenden Gruppen nach der dive Wirkung ausübt, nähe. üblichen Vulkanisationsbehandlung nicht modifiziert■ tive. Extraction reactions by solvents play a special role due to their usability on a • role, not yet known exactly. To set temperature substantially above its l Giä'süBeYgarjgsivcrschiedenc physical and chemical forces is be- temperature. In addition, it is noted that they see the solvent and the constituent of the active, grafted or part of the 'poly mixture on' which the solvent exerts its selec- torisate macromolecule-forming groups after the dive. customary vulcanization treatment not modified

Es ist daher wichtig, daß die Membrane per se sind.It is therefore important that the membranes are per se.

oder auf Grund ihrer aktiven Gruppen den zu extra- Zur Ausbeuteefhöhung bei der Abtrennung kannor, on the basis of their active groups, the extra- To increase the yield during the separation

hierenden Bestandteil löst. In jedem Fall zeigt dies es vorteilhaft sein, die Mischung der Bestandteile insolves this component. In any case, this shows it to be beneficial to mix the ingredients in

das Auftreten einer Solvatationsenergic zwischen den io flüssigem Zustand in Berührung zu bringen. In flüs-the occurrence of a solvation energy between the io liquid state in contact. In rivers

aktiven Gruppen, die chemisch mit dem die Mem- siger Phase unterliegt die Polymerisatmembrane eineractive groups, which are chemically linked to the Memsiger phase, the polymer membrane is subject to a

brane gilbenden Polymerisat kombiniert sind, oder stärkeren Quellung, und die Ausbeute an abgetrenn-brane yellowing polymer are combined, or stronger swelling, and the yield of separated

mit den chemischen Funktionen des Polymerisates tem Bestandteil erhöht sich. Auf Grund der oben inwith the chemical functions of the polymer tem component increases. Due to the above in

selbst. Die Art dieser Einwirkung ist nicht entschei- bezug auf das Polymerisatsubstral angegebenen Be-itself. The nature of this action is not decisive with regard to the polymer substrate.

dend, solange die Solvatationsenergie hoch genug ist. 15 dingungen widersetzt sich das Polymerisatskelett derdend as long as the solvation energy is high enough. The polymer skeleton resists the conditions

Diese Energie kann elektrostatisch oder quantisch Wanderung der Moleküle des abzutrennenden Be-This energy can electrostatically or quantitatively migrate the molecules of the material to be separated

unler möglichem Hinzukommen weiterer unter- Standteiles nicht. Es wird bemerkt, daß im Verlaufimpossible to add further sub-components. It is noted that in the course

stützender Wirkungen sein. des Durchgangs eines Bestandteiles durch die Mem-be supportive effects. the passage of a component through the mem-

Es gibt ein praktisches Kriterium, das es dem brane zwei Parameter einen Einfluß ausüben, näm-There is a practical criterion that two parameters have an influence on the brane, namely-

Fachmann ermöglicht, die physikochemische Affini- ao lieh die Löslichkeit des Bestandteiles in der Mem-A person skilled in the art enables the physicochemical affini- ao borrowed the solubility of the constituent in the mem-

tät einer erfindungsgemäßen Membrane festzustellen. brane und der Wert des Diffusionskoeffizienten durchity of a membrane according to the invention to be determined. brane and the value of the diffusion coefficient through

Dieses Kriterium besteht darin, daß — wenn die poly- die Membrane.This criterion is that - if the poly- the membrane.

mere Membrane unter Einwirkung eines Bestandteiles Selbstverständlich ist die Gesamtwirkung dermere membrane under the influence of one component Of course, the overall effect of the

der zu trennenden Mischung einem merklichen Auf- Membrane auf den abzutrennenden Bestandteil diethe mixture to be separated a noticeable open membrane on the component to be separated

blähen unterliegt, das durch die Vernetzung noch so 25 Summe der Wirkung der aktiven, chemisch mit demThe swell is subject to the effect of the active, chemical with the, due to the cross-linking

begrenzt sein kann — man sicher ist, daß die Mem- Polymerisat kombinierten Gruppen und derjenigencan be limited - one is certain that the meme polymer combined groups and those

brane eine Pumpwirkung auf diesen Bestandteil der des Polymerisates selbst. Daher muß die richtige Wir-There is a pumping effect on this constituent of the polymer itself. Therefore, the correct effect must

zu trcnnei.den Mischung durch die Membrane hin- kung am" das Substratpolymerisat so sein, daß sie dieto trcnnei.den mixture through the membrane limp on "the substrate polymer be so that it

durch ausübt. Wirkung der aktiven Gruppen begünstigt.by exercising. Effect of the active groups favors.

Erhältlich sind Polymerisate, in welchen die akti- 30 Zur Abtrennung von Dienen aus den sie enthalten-Available are polymers in which the active 30 For the separation of dienes from which they contain-

ven Gruppen durch übliche Verfahren, wie Pfropfung den Kohlenwasserstoffmischungen kann man eineven groups by conventional methods, such as grafting the hydrocarbon mixtures, can be one

oder Mischpolymerisation, mit den Makromolekülen Membrane mit Nitrilgruppen und insbesondere eineor mixed polymerization, with the macromolecules membranes with nitrile groups and in particular one

kombiniert und chemisch gebunden sind. Bei der Membrane auf der Basis eines Mischpolymerisatescombined and chemically bound. The membrane is based on a copolymer

Pfropfung, die in der Masse des Ausgangspolymeri- aus Butadien und Acrylnitril verwenden. Der Acryl-Grafting that use in the bulk of the starting polymer from butadiene and acrylonitrile. The acrylic

sates erfolgen kann, bringt man das Polymerisat und 35 nitrilgehalt des Mischpolymerisates kann etwa 5 bissates can take place, one brings the polymer and 35 nitrile content of the copolymer can be about 5 to

mindestens eine Verbindung mit aktiven Gruppen mit 60% betragen. Er liegt zweckmäßig bei 20 bis 30%.at least one connection with active groups with 60%. It is expediently 20 to 30%.

Katalysatoren auf der Basis von Peroxyd oder einer Derartige Mischpolymerisate sind als »Buna N« be-Catalysts based on peroxide or one of such copolymers are known as "Buna N"

Diazoverbindyng in Berührung. Oft genügt ein ein- kannt. Andere sind von der Firma Sociote PiastimerDiazoverbindyng in touch. A familiarity is often enough. Others are from Sociote Piastimer

faches Erwärmen zur Erzielung der Pfropfung. Im be- als »Butadryl« im Handel. Eine Membrane auf derfold heating to achieve the grafting. Im known as "Butadryl" in stores. A membrane on the

vorzugten Fall einer Verwendung elastomerer Mem- 40 Basis von Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisatenpreferred case of using elastomeric Mem- 40 based on butadiene-acrylonitrile copolymers

branen bewahrt die Membrane zweckmäßig nach er- besitzt die Eigenschaft, konjugierte Diene auf GrundThe membrane expediently preserves the membrane after it has the property of conjugated dienes

folgter Pfropfung ihre elastomeren Eigenschaften. Bei der physikochemischen Affinität zwischen den Nitril-followed by grafting their elastomeric properties. The physicochemical affinity between the nitrile

der Mischpolymerisation nach üblichen Verfahren gruppen und den Dienen aufzusaugen,the interpolymerization groups and the dienes to soak up according to the usual methods,

verwendet man Radikal- oder ionische Katalysatoren Andere aktive Gruppen zur Abtrennung konju-if radical or ionic catalysts are used Other active groups for the separation of conju-

oder eine einfache Erwärmung. Beispiele dieser Ver- 45 gierter Diene sind N-substituierte oder Pyrrolidon-or a simple warming. Examples of these 45 gated dienes are N-substituted or pyrrolidone

fahren werden im folgenden bei der besonderen An- gruppen. Genannt werden können N-Alkylgruppen,We will drive in the following with the special groups. N-alkyl groups can be named,

wendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ange- wie die N-Methylgruppe. Auch Verbindungen miapplication of the method according to the invention as the N-methyl group. Also connections mi

geben. Pyrrolidongruppen sind brauchbar, z. B. N-Methyl·give. Pyrrolidone groups are useful, e.g. B. N-methyl

Es wird betont, daß der selektiv aus der Mischung pyrrolidon, N-Vinylpyrrolidon und N-MethylmaleinIt is emphasized that the selectively from the mixture pyrrolidone, N-vinylpyrrolidone and N-methylmalein

abgetrennte Bestandteil durch die Membrane diffun- so imid. Wenn diese Gruppen durch Pfropfung auf eilseparated constituent diffuse imid through the membrane. If these groups by grafting on expeditious

diert; diese bleibt jedoch nach dem Durchgang des Elastomeres fixiert sind, dann hat die erhaltene Mem·dated; However, this remains fixed after the elastomer has passed through, then the meme obtained has

Bestandteils chemisch unverändert. Man glaubt, die brane die Fähigkeit, Butadien und Pentadien selektivComponent chemically unchanged. It is believed that the brane has the ability to selectively produce butadiene and pentadiene

gasförmigen oder flüssigen Moleküle des selektiv ab- aus den behandelten Kohlenwasserstoffen zu extrahieto extract gaseous or liquid molecules from the treated hydrocarbons selectively

getrennten Kohlenwasserstoffes passieren die Makro- ren. Die Polymerisate, die die N-substituierten Pfropfseparate hydrocarbons pass through the macrorenes. The polymers that form the N-substituted graft

moleküle der Membrane in gelöstem Zustand, wenn 55 gruppen, wie N-Methylgruppen, tragen, werden durclMolecules of the membrane in a dissolved state, if 55 groups, such as N-methyl groups, are circulated

sie mit der Membrane in Berührung gebracht werden. die üblichen, obengenannten Verfahren erhalten. S<they are brought into contact with the membrane. the usual procedures mentioned above are obtained. S <

Nach erfolgter Abtrennung ist die Membrane ohne werden z. B. mit N-Methylpyrrolidon modifiziert»After separation, the membrane is without z. B. modified with N-methylpyrrolidone »

weitere Behandlung zur erneuten Verwendung bereit. Kautschuke in Bull. Soc. Chim. (1961), S. 1433, befurther treatment ready for reuse. Rubbers in Bull. Soc. Chim. (1961), p. 1433, be

Hier scheint ein grundlegender Unterschied zu be- schrieben. Diese modifizierten Kautschuke tragen eimA fundamental difference seems to be described here. These modified rubbers carry eim

stimmten Verfahren von Austauscher- oder anderen 60 variable Anzahl auf das Molekül fixierter Gruppenagreed methods of exchanger or other 60 variable number of groups fixed on the molecule

Harzen zu liegen, in welchen eine Regenerationsbe- die insbesondere zwischen 10 und 30 GewichtsproResins, in which a regeneration area in particular between 10 and 30 per weight

handlung notwendig ist, um den selektiv auf dieser zent, bezogen auf das ursprüngliche Polymerisat, bcaction is necessary to selectively apply this center, based on the original polymer, bc

Harzart fixierten Bestandteil zu eliminieren. Es ist tragen können. Die erhaltenen Kautschuke werdeiEliminate resin type fixed component. It is able to carry. The rubbers obtained will be

ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren nach den oben beschriebenen Lösungsmittelabit can be seen that the process according to the invention according to the solvents described above

sich auf Grund dieser Eigenschaft besonders gut zum 65 dampfungsverfahren in eine Membrane umgewandeliDue to this property, it converts into a membrane particularly well for the steaming process

kontinuierlichen Arbeiten eignet. Geeignete Lösungsmittel sind aromatische chloriertsuitable for continuous work. Suitable solvents are aromatic chlorinated

Die elastomeren Membranen ermöglichen die Er- Lösungsmittel und schwere Ketone,The elastomeric membranes allow the Er- solvents and heavy ketones,

zieluns eines erhöhten DuTusionskoeffizienten, ins- Die N-substituierten Gruppen, wie z. B. N-Alkylaimuns of an increased ductility coefficient, ins- The N-substituted groups, such as. B. N-alkyl

ίοίο

.oder Pyrrolidongruppen, können auch auf verschiedene Kunststoffmaterialien, wie Polyacrylnitril, aufgepfropft sein (vgl. »Graft Polymers«, S. 78, von "Battaerd und Tregear, Reihe Polymer Review, |ir. 16, Interscience Publ. [1967]).
]'~ Eine dritte Membrankategorie, die zur Trennung von Isobuten geeignet ist, wird aus Polymerisaten hergestellt, die kombinierte oder aufgepfropfte starke Säuregruppen tragen. Solche Polymerisate sind z. B. in der französischen Patentschrift 69 41 159 beschrieben, die sich auf ein »Verfahren zur Herstellung von sulfonierten Polymerisaten und daraus erhaltenen Produkten« bezieht. Die zur Herstellung dieser sulfonierten Polymerisate geeigneten Substratelastomeren sind Kautschuke von Polybutadien, Polyisopren und Äthylen-Propylen-Mischpolymerisate. Man kann solche sulfonischen Gruppen auch auf Kunststoffmaterialien, wie Polystyrol, Polyäthylen und Polytetrafiuoräthylen (Teflon) fixieren. Die Fixierung auf Polystyrol ist z. B. in »Chemical Reaction of Polymers«, S. 280 bis 283, von H.M.Fettes, Reihe High Polymers Band XIX, Interscience Publ. (1964), beschrieben. Alle derartigen Membranen ermöglichen dip Abtrennung von Isobuten aus einer Isobuten und Buten-1 enthaltenden Mischung.
. Or pyrrolidone groups, can also be grafted onto various plastic materials, such as polyacrylonitrile (cf. "Graft Polymers", p. 78, from "Battaerd and Tregear, Series Polymer Review, | ir. 16, Interscience Publ. [1967]).
] '~ A third category of membrane that is suitable for separating isobutene is made from polymers that carry combined or grafted strong acid groups. Such polymers are z. B. described in French patent specification 69 41 159, which relates to a "process for the preparation of sulfonated polymers and products obtained therefrom". The substrate elastomers suitable for producing these sulfonated polymers are rubbers made from polybutadiene, polyisoprene and ethylene-propylene copolymers. Such sulfonic groups can also be fixed on plastic materials such as polystyrene, polyethylene and polytetrafluoroethylene (Teflon). The fixation on polystyrene is z. B. in "Chemical Reaction of Polymers", pp. 280 to 283, by HMFettes, High Polymers Series, Volume XIX, Interscience Publ. (1964), described. All such membranes enable dip separation of isobutene from a mixture containing isobutene and 1-butene.

Erfindungsgemäß kann man auf die Membrane einen Druckgradienten oder chemischen Potentialgradienten in solcher Weise anwenden, daß die Wanderung des selektiv abgetrennten Bestandteils durch diese Membrane hindurch möglich wird.According to the invention, a pressure gradient or chemical potential gradient can be applied to the membrane apply in such a way that the migration of the selectively separated component through this membrane becomes possible.

Dieser chemische Potentialgradient kann insbesondere erhalten werden, indem man Unterschiede im Teildruck des abzutrennenden Bestandteils auf einer Seite der Membrane, einen Unterschied in der Konzentration des Bestandteils oder einen Temperaturunterschied vorsieht.In particular, this chemical potential gradient can be obtained by looking at differences in the Partial pressure of the component to be separated on one side of the membrane, a difference in concentration of the component or provides a temperature difference.

Zweckmäßig übt man einen Druck auf die mit der Mischung in Berührung gebrachte Membranfläche aus, wobei man auf die andere Membranfläche, d. h. diejenige, auf welcher man den abgetrennten Bestandteil sammelt, ein Vakuum anlegt; oder man kann auch jeweils beide Maßnahmen getrennt anwenden. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, einen Temperaturgradienten zwischen den beiden durch die Membrane getrennten Medien zu verwenden. Die im folgenden gegebenen Beispiele zeigen insbesondere, daß eine Temperatursenkung die Erzielung einer erhöhten Ausbeute der abgetrennten gasförmigen Bestandteile ermöglicht.It is expedient to apply pressure to the membrane surface which is brought into contact with the mixture off, with one on the other membrane surface, d. H. the one on which you can see the detached component collects, applies a vacuum; or you can apply both measures separately. Furthermore, it can be useful to create a temperature gradient between the two through the membrane use separate media. The examples given below show in particular that lowering the temperature means achieving an increased yield of the separated gaseous constituents enables.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem durch eine Membrane getrennten Reaktor mit mindestens zwei Kammern, wobei die Membrane aus einem porösen ebenen oder zylindrischen Träger besteht, Mitteln zur Einführung der zu trennenden Mischung in eine der Kammern und Mitteln zum Evakuieren der abgetrennten Bestandteile in die zweite Kammer sowie Mitteln zum Anlegen eines Druckgradienten auf den einen und anderen Teil der Membrane.A device according to the invention essentially consists of a device separated by a membrane Reactor with at least two chambers, the membrane being made of a porous flat or cylindrical There is a carrier, means for introducing the mixture to be separated into one of the chambers and means for evacuating the separated components into the second chamber and means for Applying a pressure gradient to one and the other part of the membrane.

So läßt man die zu trennende Mischung in gasförmigem oder flüssigem Zustand bei atmosphärischem oder überatmosphärischem Druck in der ersten (stromaufwärts gelegenen) Kammer verweilen oder zirkulieren.The mixture to be separated is left in gaseous form or liquid state at atmospheric or superatmospheric pressure in the first (upstream) chamber dwell or circulate.

In der zweiten, folgenden (stromabwärts gelegenen) Kammer wird das abgetrennte Produkt oder Permeat durch ein Trägergas oder eine -flüssigkeit evakuiert oder unter Vakuum extrahiert Die vorliegende Erfindung wird in verschiedenen Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen veranschaulicht. In the second, following (downstream) chamber, the separated product or Permeate evacuated by a carrier gas or liquid or extracted under vacuum The present The invention is illustrated in various embodiments with reference to the drawings.

F i g. 1 ist ein schematischer Querschnitt einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer auf einem porösen Träger aufgebrachten Membrane;F i g. 1 is a schematic cross section of an embodiment of the method according to the invention with a membrane applied to a porous support;

F i g. 2 ist eine andere Ausführungsform mit einer aus einem porösen rohrförmigen Träger bestehendenF i g. Figure 2 is another embodiment having one made up of a porous tubular support

ίο Membrane;ίο membrane;

F i g. 3 ist eine Abänderung der Ausführungsform vonFig. 2;F i g. 3 is a modification of the embodiment of FIG. 2;

F i g. 4 ist die graphische Darstellung des Einflusses der Temperatur auf die Abtrennungsausbeute.F i g. Fig. 4 is a graph showing the influence of temperature on the separation yield.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, umfaßt diese Ausführungsform einen durch einen porösen Träger 4, der eben, konvex oder konkav sein kann, in eine obere (erste) Kammer 2 und eine zweite Kammer 3 getrennten Reaktor 1. Die die Kammern 2 und 3 begrenzenden Teile des Reaktors 1 werden durch die Flansche 5 und 6 gehalten. Eine Membrane 7 ist auf dem porösen Träger 4 aufgebracht. Ein Rohr 8 erstreckt sich in die erste Kammer 2, um die zu trennende Mischung unter Druck einzuführen. Ein weiteres Rohr 9 dient zur Evakuierung von überschüssiger Mischung aus der ersten Kammer 2. In Kammer 3 ist ein Rohr 10 zum Extrahieren des Permeates vorgesehen.As can be seen from Fig. 1, this embodiment comprises one through a porous support 4, which can be flat, convex or concave, into an upper one (first) chamber 2 and a second chamber 3 separate reactor 1. The chambers 2 and 3 delimiting Parts of the reactor 1 are held by the flanges 5 and 6. A membrane 7 is on the porous Carrier 4 applied. A tube 8 extends into the first chamber 2 to contain the mixture to be separated to introduce under pressure. Another pipe 9 is used to evacuate excess mixture the first chamber 2. In chamber 3, a tube 10 is provided for extracting the permeate.

In der Vorrichtung von Fig. 2 hat der Reaktor 11 zylindrische Form. Er ist durch einen porösen rohrförmigen Träger 14, der über seinem gesamten Umfang eine Membrane 17 trägt, in sine erste (äußere) Kammer 12 und eine zweite (innere) Kammer 13 getrennt. Wie in F i g. 1 dient das Rohr 18 der Einführung der zu trennenden Mischung und das Rohr 19 der Evakuierung von überschüssiger Mischung aus Kammer 12. Das Rohr 20 dient der Evakuierung des Permeates aus Kammer 13.In the apparatus of Fig. 2, the reactor 11 has a cylindrical shape. He is through a porous tubular Carrier 14, which carries a membrane 17 over its entire circumference, in its first (outer) Chamber 12 and a second (inner) chamber 13 are separated. As in Fig. 1, the tube 18 is used for introduction the mixture to be separated and the pipe 19 for evacuating excess mixture Chamber 12. The tube 20 is used to evacuate the permeate from chamber 13.

Fig. 3 ist eine analoge Ausführungsform zu F i g. 2. Dabei ist die Kammer 21 ebenfalls zylindrisch und ebenso der poröse Träger 24 rohrförmig. Die Innenfläche des Rohres 24 ist mit der Membrane 27 versehen. Die ersüe Kammer 22 befindet sich in diesem Falle im Inneren des Rohres, und die zweite Kammer 23 ist außen vorgesehen. Das Rohr 28 dient der Einführung der zu trennenden Mischung und Rohr 29 der Evakuierung der überschüssigen Mischung. Rohr 30 dient der Permeatgewinnung.FIG. 3 is an embodiment analogous to FIG. 2. The chamber 21 is also cylindrical and also the porous support 24 is tubular. The inner surface of the tube 24 is connected to the membrane 27 Mistake. The first chamber 22 is in this case inside the tube, and the second Chamber 23 is provided outside. The pipe 28 is used to introduce the mixture to be separated and Tube 29 of evacuation of the excess mixture. Pipe 30 is used to obtain permeate.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird zweckmäßig bei mittlerer Temperatur oder einer Temperatur unter Zimmertemperatur, insbesondere zwischen etwa 0 bis 40° C, durchgeführt. Die Kohlenwasserstoffmischung wird in gasförmiger oder flüssiger Form verwendet, und auch die Abtrennung der Kohlenwasserstoffe erfolgt in gasförmiger oder flüssiger Phase.The inventive method is expedient at medium temperature or a temperature below Room temperature, in particular between about 0 to 40 ° C carried out. The hydrocarbon mixture is used in gaseous or liquid form, and the hydrocarbons are also separated off in gaseous or liquid phase.

Beispiel 1example 1

Behandelt wurde eine im wesentlichen aus Butadien und Isobuten bestehende Kohlenwasserstoffmischung. A hydrocarbon mixture consisting essentially of butadiene and isobutene was treated.

Als Membranen wurde Kautschuke aus Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisaten verwendet, die von der Firma Societe Piastimer (Frankreich) unter dem Namen »Butacryk im Handel sind. Das Produkt »BT 205« ist ein Mischpolymerisat mit 20% Acrylnitril, während das Produkt »BT 305« 30% Acrylnitril enthält. Im vulkanisierten Zustand besitzen diese Produkte die folgenden Dichten: BT 205The membranes used were rubbers made from butadiene-acrylonitrile copolymers used by Societe Piastimer (France) under the Names »Butacryk are in trade. The product »BT 205« is a copolymer with 20% acrylonitrile, while the product »BT 305« contains 30% acrylonitrile. Own in the vulcanized state these products have the following densities: BT 205

11 1211 12

= 0,98; BT 305 = 0,99. Im Rohzustand waren die Beispiel 2 Mooney-Viskositäten; BT 205 = 45 bis 55; BT 305= 0.98; BT 305 = 0.99. Example 2 were in the raw state Mooney Viscosities; BT 205 = 45 to 55; BT 305

= 50 bis 55. Beispiel 1 wurde unter Behandlung einer Mischung= 50 to 55. Example 1 was treated by treating a mixture

Es wurde die folgende Formulierung für die Vulka- aus 75 Volumprozent Butadien und 25 Volumpro-The following formulation was used for the Vulka- of 75 percent by volume butadiene and 25 percent by volume

nisation verwendet: 5 zent Isobuten auf einer Membrane aus einem Büta-used: 5 cents isobutene on a membrane made from a buta

dien-Acrylnitrii-Mischpolymerisat vom Typ »But-diene-acrylonitrile copolymer of the type »But-

Gewichtsteile acryl« BT 205 von 150 Micron Dicke wiederholt.Repeated parts by weight of acrylic BT 205 with a thickness of 150 microns.

Kautschuk 100 Bei den folgen<len Druckbedingungen lag der ge-Rubber 100 The fol g s <len pressure conditions was the overall

messene Abtrennungskoeffizient zwischen 2,5 und 3:measured separation coefficient between 2.5 and 3:

Zinkoxyd 5 10 Zinc oxide 5 10

Stearinsäure 2 Austrittsdruck des Permeates 1 BarStearic acid 2 outlet pressure of the permeate 1 bar

Schwefel 1,5 Druckunterschied zwischen derSulfur 1.5 pressure difference between the

' , , „ erbten und zweiten Kammer',, "Inherited and second chamber

Beschleuniger (Cyclohexylbenzo- (Druckgradient) 0,8 BarAccelerator (cyclohexylbenzo- (pressure gradient) 0.8 bar

thiazylsulfenamid) 1,5 15thiazylsulfenamide) 1.5 15

Die verwendbare Membranoberfläche betrugThe usable membrane surface was

Nach 20Minuten langer Vulkanisation bei 153°C 38 cm2; es wurde die in Fig. 1 dargestellte Ausfüh-After vulcanization for 20 minutes at 153 ° C, 38 cm 2 ; it was the execution shown in Fig. 1

hatten die Produkte die folgenden Eigenschaften: rungsform verwendet.the products had the following properties:

Bei diesen Bedingungen bei einer Temperatur vonUnder these conditions at a temperature of

BT 305 ao 17° C wurde nach Einführung einer gasförmigen _ , j , 1. · Ληη , τ, ·> ice Mischung und Durchspülen der zweiten Kammer mit Dehnungsmodul bei 300 Vo, kg/cm* 15,5 Stickstoff zuir Abführung des Permeates eine AusReißfestigkeit, kg/cm2 25 beute an abgetrenntem Butadien gemessen, die 2,11 BT 305 ao 17 ° C after the introduction of a gaseous _, j, 1. · Ληη, τ, ·> ice mixture and purging of the second chamber with expansion module at 300 Vo, kg / cm * 15.5 nitrogen to remove the permeate Tear strength, kg / cm 2 25 measured on separated butadiene, the 2.11

Bruchdehnung, ·/. 670 35 Pr°JaI\r und pro m2 Membrane entsprach.Elongation at break, · /. 670 35 P r ° J aI \ r and per m 2 membrane.

6 s Wurde beil 10° C gearbeitet und ems flussige zu Volumenausdehnung in Toluol (ge- behandelnde Mischung verwendet, so betrug die Ausmessen bei Zimmertemperatur), beute an abgetrenntem Butadien nach Durchspülen °/o (Quellung) 160 der zweiten Kammer mit Stickstoff 6,3 t pro Jahr und 6 s was worked at 10 ° C and ems liquid to volume expansion in toluene (treatment mixture used, the measurement was at room temperature), the amount of separated butadiene after purging (swelling) 160 of the second chamber with nitrogen 6 s, 3 t per year and

pro m2 Membrane.per m 2 membrane.

30 * 30 *

Das vulkanisierte Produkt BT 205 hatte analogeThe vulcanized product BT 205 had analogs

Eigenschaften, wobei jedoch die Volumenausdehnung r> · ; 1 ■, Properties, but the volume expansion r> · ; 1 ■,

in Toluol 192°/o betrug. P in toluene was 192%. P.

Die verwendetenMembranen hatten eine Dichte von Dieses BuspM zei t den Einfluß der Temperate 150 μ fur die mit dem Kautschuk BT 205 hergestell- 35 auf die Ausbeute m abgetrenntem gasförmigem Beten Zeilen und von 300 μ auf die mit Kautschuk st-n^il & &The used membranes had a density of this BuspM zei t the influence of the Temperate 150 μ for the hergestell- with the rubber BT 205 35 to yield separated gaseous Pray m rows and 300 μ in the rubber-st-n ^ il &&

BTu°Lher!eStellten Zdlen- VerSleifhsweij? «"«Jn "Beispiel 2 wurde mit identischen Bedingungen untei BT u ° L here ! Set Zdlen - Ver Sl ei fhs white j? «" « Y n " Example 2 was divided with identical conditions

auch Membranen aus reinem Polybutadien ohne Abänderung der Temperatur wiederholt, wobei duAlso membranes of pure polybutadiene without Abän alteration of temperature repeated, you

Acrylnitril in einer Dicke von 300 μ hergestellt. Nach in Tabelle j gezeigten Ergebnisse erzielt wurden: der Vulkanisation der Membranen wurde die Ver- 40
netzung als etwa 3,4 % berechnet.
Acrylonitrile produced in a thickness of 300 μ. According to the results shown in Table j: the vulcanization of the membranes became the 40
wetting calculated as about 3.4%.

Verwendet wurde die Vorrichtung von F i g. 1 mit Tabelle 1The device from FIG. 1 was used. 1 with table 1

einem porösen ebenen Träger 4, der einer verwend- a porous plane support 4, which is a used

|. baren Oberfläche der Membrane 7 von 38 cm* ent- Temperatur Ausbeute (g/std)|. surface of the membrane 7 of 38 cm * ent- Temperature yield (g / h)

ί sprach. Der Druck in der ersten Kammer 2 betrug 45 oberfläche = 38 cm*ί spoke. The pressure in the first chamber 2 was 45 surface = 38 cm *

|, 2 Bar, während der Druck in der zweiten Kammer 3 (o q |, 2 bar, while the pressure in the second chamber 3 (o q

0,1 Bar abs., d. h. 7,6 cm Hg, betrug. 0.1 bar abs., D. H. 7.6 cm Hg.

r Die in das Rohr 8 eingeführte gasförmige Mischung 5 r The gaseous mixture 5 introduced into the pipe 8

enthielt 36 Volumprozent Butadien und 64 Volum- g ■> ^qContained 36 percent by volume butadiene and 64 percent by volume ^ q

prozent Isobuten. 50 1f) "'percent isobutene. 50 1f) "'

Mit einer 300-ji.-Membrane aus vulkanisiertem 'With a 300-ji. Membrane made of vulcanized '

BT 305 wurde bei 20° C eine Diffusionsgeschwindig- H 2,40BT 305 had a diffusion rate of H 2.40 at 20 ° C

keit des Butadiens von 0,4 g/std durch die Mem- 12 2,16speed of butadiene of 0.4 g / h through the mem- 12 2.16

brane 7 mit einem Abtrennungskoeffizienten von 15 j 40brane 7 with a separation coefficient of 15 j 40

2,85 gemessen. 55 20 0*722.85 measured. 55 2 0 0 * 72

Mit einer Membrane ohne Nitrilgruppen betrug die 'With a membrane without nitrile groups, the '

bei 20° C gemessene Diffusionsgeschwindigkeit 0>4ü Diffusion rate measured at 20 ° C 0> 4 o

5 g/std; der Abtrennungskoeffizient war bei zwei un- 30 0,265 g / h; the separation coefficient was 0.26 for two un-30

abhängigen Messungen jedoch 1,02 und 1,01, was 35 0,20dependent measurements, however, 1.02 and 1.01, which is 35 0.20

zeigt, daß unter Berücksichtigung von Meßfehlern 60 49 rj,16shows that, taking measurement errors into account, 60 49 rj, 16

kerne wirksame Abtrennung des Butadiens erfolgt ^ q*a The effective separation of the butadiene takes place ^ q * a

war. , 'was. , '

Dieses Beispiel zeigt den entscheidenden Einfluß u>iJ der Anwesenheit funktioneller Acrylnitrilgruppen inThis example shows the decisive influence u> iJ the presence of functional acrylonitrile groups in

der polymeren Membrane. Diese Gruppen verleihen 65 F i g. 4 ist eine graphische Darstellung, bei welchithe polymer membrane. These groups confer 65 F i g. 4 is a graph showing where

eine physikochemische Affinität gegenüber dem Buta- man auf dar Abszisse die Temperatur in ° C aufgetra physicochemical affinity for the butan on the abscissa the temperature in ° C was recorded

] dien und ermöglichen die Trennung von Butadien- gen hat; auf der Ordinate findet sich die Ausbeu] serve and enable the separation of butadiene genes; the ordinate shows the bulge

Isobuten-Mischungen. an abgetrenntem Butadien, ausgedruckt in t pro Ja]Isobutene mixtures. of separated butadiene, expressed in t per yes]

IsobutanIsobutane 0,60.6 0,70.7 0,20.2 η-Butanη-butane 3,73.7 3,93.9 1,81.8 i-Buteni-butene 12,612.6 14,114.1 10,0'10.0 ' IsobutenIsobutene 33,833.8 35,635.6 21,421.4 trans-2-Butentrans-2-butene 6,36.3 6,46.4 5,85.8 cis-2-Butencis-2-butene 6,16.1 6,06.0 6,16.1 ButadienButadiene 38,838.8 33,433.4 54,654.6

und pro m2 Membrape gemäß den in Tabelle 1 ge- bender Mischung und Permeat sind in Tabelle 2 anzeigten Ergebnissen. gegeben:
Wie ersichtlich, erhöht sich die Ausbeute mit nied- „, .. .
and per m 2 of membrane according to the mixture and permeate given in table 1 are shown in table 2 results. given:
As can be seen, the yield increases with low- ", ...

rigerer Temperatur, weshalb ein Arbeiten bei Tem- l aDelle 2 lower temperature, which is why working at Tem- l aDelle 2

peraturen von etwa 5 bis 20° C von besonderem 5 ^-Beschickung (»/«) Verbleibende PermeätTemperatures of about 5 to 20 ° C from special 5 ^ -charge ("/") Remaining permeate

Interesse ist. . MischungInterest is. . mixture

(Vo) C/o) (Vo) C / o)

. Beispiel 4. Example 4

IOIO

Zur Erzielung von Butadien mit hoher Reinheit wurde eine Mischung aus 75 Volumprozent Butadien und 25 Volumprozent Isobuten erfindungsgemäß in vier aufeinanderfolgenden Trennungsstufen behandelt. Jede Stufe war von der in Fig. 1 dargestellten Form. 15 Die Eigenschaften und Behandlungsbedingungen waren dieselben wie im Beispiel 2.To obtain butadiene of high purity, a mixture of 75 percent by volume butadiene was used and 25 percent by volume isobutene treated according to the invention in four successive separation stages. Each step was of the form shown in FIG. 15 The properties and treatment conditions were same as in example 2.

Am Ausgang der vierten Abtrennungsstufe erhieltReceived at the exit of the fourth separation stage

man ein Butadien mit weniger als lfl/o Verunreini- Bei diesen Bedingungen betrug der Abtrennungs-a butadiene with less than 1 fl / o impurities - Under these conditions, the separation was

gungen. ao koeffizient voa Butadien, bezogen auf das Isobuten,worked. ao coefficient of butadiene, based on isobutene,

Äquivalente Ergebnisse wurden erzielt, indem man 2,6 und die Permeatausbeute 26,8 g/h, was einer Ausdie zu trennende Mischung in einer Reihe von Vor- beute von 52 ' pro Jahr pro m2 Membran entspricht, richtungen mit rohrförmigen Membranen auf einem Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigenEquivalent results were achieved by using 2.6 and the permeate yield 26.8 g / h, which corresponds to an Ausdie mixture to be separated in a series of preliminary prey of 52 'per year per m 2 of membrane, directions with tubular membranes on one The present invention is not limited to the above

porösen Träger wie in F i g. 2 und 3 behandelt. Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie ist anwendbarporous support as in FIG. 2 and 3 dealt with. Embodiments limited. It is applicable

as auf sehr unterschiedliche Trennungen und in allge-as on very different separations and in general

. . meiner Form auf alle Kohlenwasserstoffmischungen,. . my shape on all hydrocarbon mixtures,

Beispiel 5 <jeren Trennung bisher durch Flüssigkeits/FIüssig-Example 5 <previous separation by liquid / liquid

keits-Extraktion oder extraktive Destillation durch-extraction or extractive distillation through

In diesem Beispiel wurde eine Mischung aus führbar war.In this example a mixture of was feasible.

50 Volumprozent Isopren und 50 Volumprozent 30 Für alle Abtrennungsarten können erfindungsgecis,tranc-l,3-Pentadien behandelt. maß Membranen aus einem Hochpolymeren mit akti-50 percent by volume isoprene and 50 percent by volume 30 According to the invention, tranc-l, 3-pentadiene can be used for all types of separation treated. sized membranes made of a high polymer with active

Verwendet wurde die in Fig. 1 dargestellte Vor- ven, chemisch an die makromolekularen Ketten gerichtung mit einer ausnutzbaren Membranoberfläche bundenen Gruppen verwendet werden. Diese Memvon 38 cm2. Der Austrittsdruck des Permeate^ trug branen besitzen die Eigenschaft, die das Extraktions-0,1 Bar und der Druckunterschied zwisct 1 der 35 mittel in Fiüssigkeits/Flüssigkeits-Extraktionen oder oberen und unteren Kammer (Druckgradient) 1 Bar. das Lösungsmittel, das bei der extraktiven Destilla-The advance shown in FIG. 1 was used, groups chemically bound to the macromolecular chain direction with a usable membrane surface are used. This meme of 38 cm 2 . The outlet pressure of the permeate ^ carried branches have the property that the extraction 0.1 bar and the pressure difference between 1 of the 35 medium in liquid / liquid extractions or upper and lower chamber (pressure gradient) 1 bar extractive distillery

Verwendet wurde eine Membrane aus einem ela- tion den Siedepunkt der zu extrahierenden Verbinstomeren Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisat vom dung erhöht oder senkt, bildende organische Phase Typ »Butacryl BT 305« mit 30% Acrylnitril, die eine zu ersetzen.
Dicke von 150 Micron hatte. 40 Die vorliegende Erfindung ist auch anwendbar für
A membrane was used from an elation to increase or decrease the boiling point of the butadiene-acrylonitrile mixed polymer to be extracted, the organic phase type “Butacryl BT 305” with 30% acrylonitrile to replace one.
Thickness of 150 microns. 40 The present invention is also applicable to

Unter diesen Bedingungen erhielt man einen Ab- den Fall, daß das Polymerisat selbst diese Eigenschaft irennungskoeffizienten von 2,5 und eine bei 17° C besitzt, oder für den Fall, wo das Polymerisat in abgetrennte Pentadien-1,3-Ausbeute von 1 t pro Jahr analoger Weise zu entsprechenden flüssigen Lösungsund pro m2 Membrane, wobei eine flüssige Mischung mitteln die Rolle eines Lösungsmittels für einen Bemit der Membrane in Berührung gebracht wurde und 45 standteil spielt,
das abgetrennte Pentadien gasförmig war. R · -17
Under these conditions there was a case in which the polymer itself had this property of an insulation coefficient of 2.5 and one at 17 ° C., or in the case where the polymer had a separated yield of 1,3-pentadiene of 1 t per year in a manner analogous to corresponding liquid solutions and per m 2 of membrane, whereby a liquid mixture has the role of a solvent for a part of the membrane and is part of it,
the separated pentadiene was gaseous. R · -17

Mit einer Membrane aus »BT305« von 300Mi- Beispiel /With a membrane made of »BT305« from 300Mi- Example /

cron erhielt man nach Behandlung der Mischung Die Vorrichtung von F i g. 1 wurde mit einer po-cron was obtained after treatment of the mixture. The device of FIG. 1 was awarded a po-

unter einem Druck in der ersten Kammer von 1,4 Bar rösen Trägerebene entsprechend einer Membrannutz- und in der zweiten Kammer von 0,1 Bar einen Ab- 50 oberfläche von 10 cm2 verwendet,
trennungskoeffizienten von 2 ± 0,5 und eine Penta- Behandelt wurde eine hauptsächlich Benzol und
under a pressure of 1.4 bar in the first chamber, a surface of 10 cm 2 is used, corresponding to a membrane useful surface and in the second chamber of 0.1 bar,
separation coefficients of 2 ± 0.5 and a penta treatment was mainly benzene and

dienausbeute von 1,2 g/std bei 36° C. Heptan enthaltende Kohlenwasserstoffmischung (Gediene yield of 1.2 g / h at 36 ° C. Hydrocarbon mixture containing heptane (Ge

halt an Benzol 20 bis 88%). Verwendet wurden BT-305-Membranen einer Dicke von 150 μ, die mitcontains 20 to 88% benzene). BT-305 membranes with a thickness of 150 μ were used, with

Beispiel 6 55 1% Dicumolperoxyd 10Minuten bei 165° C vulkaExample 6 55 1% dicumol peroxide 10 minutes at 165 ° C vulka

nisiert worden waren. Die folgende Tabelle gibthad been nized. The following table gives

In diesem Beispiel wurde eine C4-Industriefraküon Werte der Abtrennungskoeffizienten und Ausbeuten durch Hinidurchverdampfen behandelt. Die verwen- bei 30° C für die angegebenen Benzolverhältnisse in dete Vorrichtung entsprach F i g. 1 mit einer ausnutz- der binären Mischung:
baren Membranoberfläche von 44 cm2. Der Austritts- 60
druck des Permeates betrug 1,0 Bar und der Druckunterschied zwischen der ersten und zweiten Kammer (Druckgradient) 0,9 Bar. Verwendet wurde
eine Membrane aus einem elastomeren Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisat vom Typ »B 308« mit 65 20
30% Acrylnitril, die mit Dicumylperoxyd vulkanisiert
war; die Membrandicke betrug 16 Micron.
In this example, a C 4 industrial factory was treated with separation coefficient values and yields by evaporation. The used at 30 ° C for the specified benzene ratios in the device corresponded to FIG. 1 with a beneficial binary mixture:
membrane surface area of 44 cm 2 . The exit 60
pressure of the permeate was 1.0 bar and the pressure difference between the first and second chamber (pressure gradient) 0.9 bar. Was used
a membrane made of an elastomeric butadiene-acrylonitrile copolymer of the type "B 308" with 65 20
30% acrylonitrile that vulcanizes with dicumyl peroxide
was; the membrane thickness was 16 microns.

Die Zusammensetzungen von Beschickung, verblei-The compositions of charge, remaining

Benzolbenzene KK Ausbeuteyield C/o)C / o) (t/Jahr/m1)(t / year / m 1 ) 2020th 9,59.5 0,280.28 5050 5,25.2 0,760.76 8888 2,12.1 5,85.8

Beispiel 8Example 8

1616

5 Benzol5 benzene

Beispiel 7 wurde zur Behandlung von Benzol-Heptan-Mischungen mit 0 bis 2O°/o Benzol wiederholt. Die verwendeten Membranen waren Butadien-Styrol-Mischpolymerisate mit 53,5°/o Styrol mit einer Dicke von 200 μ, einer Nutzoberfläche von 10 cm2, die 10 Minuten bei 165° C mit 1,3 °/o Dicumolperoxyd vulkanisiert worden waren.Example 7 was repeated for the treatment of benzene-heptane mixtures with 0 to 20% benzene. The membranes used were butadiene-styrene copolymers with 53.5% styrene with a thickness of 200 μ, a usable surface of 10 cm 2 , which had been vulcanized for 10 minutes at 165 ° C. with 1.3% dicumene peroxide.

Die folgende Tabelle gibt die Werte der Abtren- ioThe following table gives the values of the separation

nungskoeffizienten und Ausbeuten bei 30° C für die angegebenen Benzolverhältnisse in der binären Mischung.Calculation coefficients and yields at 30 ° C for the given benzene ratios in binary Mixture.

Ausbeute (t/Jahr/m=)Yield (t / year / m =)

11 2,62.6 1,51.5 99 2,452.45 33 00 2,252.25 4,94.9

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (1)

%% 1 / 21/2 #%■ _____ Das Isobuten wird auf Grand der Wirkung der dort#% ■ _____ The isobutene is based on the effect of the grand there S/ " · Patentansprüche: befindlichen, unbeweglichen Schwefelsäure durch denS / "· Patent claims: located, immobile sulfuric acid through the gf Träger gepumpt. Es kann so auf der anderen Seitegf carrier pumped. It can be so on the other hand 9* 1. Verfahren zur Trennung von Kohlenwasser- des porösen Trägers durch ein Lösungsmittel, wie 9 * 1. Method of separating hydrocarbons from the porous support by a solvent such as ψ stoffen, deren Trennung durch Flüssigkeits/Flüs- 5 Hexan, extrahiert werden. ψ substances, the separation of which is extracted by liquid / liquid 5 hexane. t] sigkeits-Extraktion oder extraktive Destillation In ähnlicher Weise schlägt die britische Patent-Liquid extraction or extractive distillation Similarly, the British patent Λ · durchführbar ist, mittels Permeation oder Hin- schrift 10 90 096 eine Abtrennungsbehandlung vor, Λ · it is possible to carry out a separation treatment by means of permeation or note 10 90 096, ρ durchverdampfen durch eine Membrane, wobei die sich an Stelle einer Verwendung von Kohlenwas-ρ evaporate through a membrane, whereby instead of using hydrocarbons -/ eine mit dem selektiv durch die Membrane ge- serstoffen hydrometallurgischer Präparate bedient. - / one with the hydrometallurgical preparations selectively hydrogenated by the membrane. ί: drungenen Kohlenwasserstoff angereicherte Frak- io Dabei handelt es sich insbesondere um die Trennungί: penetrated hydrocarbon-enriched fraction. This particularly concerns the separation ,ι tion sowie eine Fraktion, die vorherrschend die von Uranylnitrat aus Lösungen, die unter anderem, ι tion as well as a fraction that predominantly consists of uranyl nitrate from solutions, among other things ,*' anderen Kohlenwasserstoffe der Mischung enthält, Eisennitrat und Aluminiumnitrat enthalten. Zur, * 'contains other hydrocarbons in the mixture, contain iron nitrate and aluminum nitrate. To the [\ an einer anderen Stelle der Membrane erhalten Trennung läßt man die Lösungen über einen porösen [\ At another point of the membrane separation can obtain the solutions through a porous ü . wird, dadurch gekennzeichnet, daß Träger laufen, auf dem ein Bett aus mit Tributyl-ü. is, characterized in that run carriers on which a bed of tributyl s1 ν man die Mischung mit einer Membrane in Be- 15 phosphat oder einem anderen Phosphorester weichge-s 1 ν the mixture is softened with a membrane in 15 phosphate or another phosphoric ester. ['V "" rührung bringt, die aus einem Pfropf- oder Misch- machten Polyvinylchlorid abgeschieden ist.['V "" brings about stirring, which is deposited from a graft or mixed polyvinyl chloride. {>-,' polymerisat besteht, das funktionell Gruppen In den Ausführungsbeispielen der obengenannten {> -, ' polymer, the functional groups in the embodiments of the above K enthält, die eine besondere Affinität gegenüber Literaturstellen ist das selektive Lösungsmittel nur K , which has a particular affinity for literature references, is the selective solvent only _.;. nur einer abzutrennenden Komponente der zu physikalisch mit dem porösen Träger vereinigt. Es_.;. only one component to be separated which is physically united with the porous carrier. It &\ trennenden Kohlenwasserstoffe besitzen. ao handelt sich tatsächlich um einen mit Schwefelsäure& \ possess separating hydrocarbons. ao is actually one with sulfuric acid
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DE2154288B2 DE2154288B2 (en) 1976-03-11
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