JP2004231512A5

JP2004231512A5 -

Info

Publication number: JP2004231512A5
Application number: JP2004022364A
Authority: JP
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2007-03-08

Description

本発明は、分離性能を有する少なくとも１相の無機相を含む多孔質無機膜を提供する。この膜は、前記無機相の質量を基準にして０．０５〜２５重量％で表される炭素含量を有すること、および前記炭素が漸増的に、すなわち勾配を有する形で細孔内に分布されていることを特徴としている。

本発明の多孔質無機膜は、分離性能を有する無機相の質量を基準にして、好ましくは０．１〜１０重量％、より好ましくは１〜８重量％で表される炭素含量を有し、その炭素が漸増的に膜の細孔内に分布されている。

本発明に従えば、前記炭素は本発明の膜の多数の細孔の少なくとも一部におよび／またはその近傍に存在する。炭素は漸増的に膜の細孔内に分布されていて、膜の多孔質ネットワーク全体にわたって均一に分布されているのではない。炭素の勾配（gradient）は例えば次のようなものである。すなわち炭素含量は、好ましくは、分離性能を有する無機相の第１の１／３（the first third）の質量を基準にして１〜３重量％、分離性能を有する無機相の第２の１／３（the second third）の質量を基準にして６〜８重量％、そして分離性能を有する無機相の第３の１／３（the third third）の質量を基準にして１５〜２０重量％で表される。第１〜第３の１／３は、例えばチューブ状の膜ではその長さの１／２ずつである。

さらなる態様においては、本発明は、本発明の膜を調製するための方法に関し、その方法は、多孔質な炭素非含有無機膜に対して選択性を付与する処理をすることを含み、その目的は、前記多孔質な炭素非含有無機膜の細孔およびその近傍に、本発明の膜が、分離性能を有する無機相の質量を基準にして、炭素含量が０．０５〜２５重量％、好ましくは０．１〜１０重量％、より好ましくは１〜８重量％となるような量の炭素を担持させ、その炭素が漸増的に膜の細孔の中に分布されているようにすることである。

本発明の方法によれば、分離性能を有する少なくとも１相の無機相を含む、多孔質な炭素非含有無機膜に選択性を付与するための処理をするために使用する炭化水素の供給原料は、オレフィン、ポリオレフィン、アセチレン、ポリアセチレン、芳香族化合物、ポリ芳香族化合物、たとえばオレフィンまたはアセチレンタイプの１種または複数の炭化水素鎖を有する１つまたは複数の芳香環を含む分子、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ、Ｐのようなヘテロ原子を含む炭化水素分子、およびＳＯ_３Ｈ、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、リン、塩素または臭素基のような官能基を含む炭化水素分子などから、好適に選択される。官能性を付与するために必要な分子は、単独で使用しても、前記の分子の混合物として使用してもよく、あるいはガス、液体または蒸気相の希釈剤の存在下で使用してもよい。希釈をする場合には、希釈剤に加えた炭化水素の供給原料の全体の量の、好ましくは１〜６５体積％、より好ましくは５〜５０体積％の量で炭化水素を存在させる。

Claims

分離性能を有する少なくとも１相の無機相を含む多孔質無機膜であって、前記多孔質無機膜が、前記無機相の質量を基準にして０．０５〜２５重量％で表される炭素含量を有すること、および前記炭素が漸増的に細孔内に分布されていることを特徴とする、多孔質無機膜。
前記多孔質無機膜が、前記無機相の質量を基準にして０．１〜１０重量％で表される炭素含量を有していることを特徴とする、請求項１に記載の多孔質無機膜。
前記多孔質無機膜が、前記無機相の質量を基準にして１〜８重量％で表される炭素含量を有していることを特徴とする、請求項２に記載の多孔質無機膜。
前記多孔質無機膜が、ゼオライト膜、変性ゼオライト膜、アルミノシリケート膜、シリカ膜、アルミナ膜および複合材料膜から選択されることを特徴とする、請求項１から３の１項に記載の多孔質無機膜。
前記多孔質無機膜が担持されていることを特徴とする、請求項１から４の１項に記載の多孔質無機膜。
前記多孔質無機膜が、厳密に２ｎｍ未満の細孔径を有することを特徴とする、請求項１から５の１項に記載の多孔質無機膜。
前記多孔質無機膜が、２〜５０ｎｍの範囲の細孔径を有することを特徴とする、請求項１から５の１項に記載の多孔質無機膜。
請求項１から７の１項に記載の多孔質無機膜を調製するための方法であって、
工程ａ）：分離性能を有する少なくとも１相の無機相を含む、多孔質な炭素非含有無機膜を温度範囲２０℃〜５５０℃で炭化水素の供給原料と接触させることからなる工程と、それに続く
工程ｂ）：工程ａ）からの膜を温度範囲２０℃〜５５０℃で炭化水素の供給原料と接触させることからなる工程と、
を含む方法。
前記炭化水素の供給原料が、オレフィン、ポリオレフィン、アセチレン、ポリアセチレン、芳香族化合物、ポリ芳香族化合物、１種または複数の炭化水素鎖を有する１種または複数の芳香核を含む分子、ヘテロ原子を含む炭化水素分子、および官能基を含む炭化水素分子から選択される、請求項８に記載の調製方法。
前記工程ａ）およびｂ）が一定の温度で実施される、請求項８または請求項９に記載の調製方法。
前記工程ａ）およびｂ）が非等温加熱プログラムを用いて実施される、請求項８または請求項９に記載の調製方法。
炭化水素の供給原料中に含まれる０．８ｎｍ未満の大きさの非凝縮性分子を分離するための、請求項１から７の１項に記載の膜または請求項８から１１の１項により調製された膜の使用。
前記非凝縮性分子が、水素、酸素、ヘリウム、窒素、硫化水素Ｈ_２Ｓ、一酸化炭素ＣＯ、二酸化炭素ＣＯ_２およびメタンから選択される、請求項１２に記載の使用。
少なくとも１種の触媒と組み合わせた、請求項１から７の１項に記載の膜または請求項８から１１の１項により調製された膜の使用。
炭化水素の水素化転化反応における、請求項１４に記載の使用。
酸化反応における、請求項１４に記載の使用。