JP6788036B2 - オレフィン/パラフィン分離のための安定な促進輸送膜 - Google Patents
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Description
本出願は、その全内容が参照により本明細書に援用される2016年6月30日に出願された米国特許出願第62/357,229号の優先権を主張するものである。
1)相対的に多孔質で薄く緻密であるスキン層を含み、50℃、50〜1000psigの10%CO2/90%CH4混合ガスフィード圧下において、少なくとも200GPUのCO2透過度、及び1.1から10のCO2対CH4選択性を有する非対称一体化スキン層付きポリマー膜の作製;
2)工程1)で作製された非対称一体化スキン層付きポリマー膜を用い、相対的に多孔質で薄く緻密であるスキン層を含む非対称一体化スキン層付きポリマー湿潤膜の表面上に、50ppmから5000ppmの範囲内の濃度を有する親水性ポリマーの水溶液を滴下することによるin−situニップ処理手法を用いた、親水性ポリマーでニップ処理された非対称一体化スキン層付きポリマー膜の作製;
3)工程2)で作製された親水性ポリマーでニップ処理された非対称一体化スキン層付きポリマー膜のスキン層表面を、0.5Mから10Mの範囲内の濃度を有する硝酸銀(AgNO3)などの金属塩の水溶液中、又は硝酸銀などの金属塩及び過酸化水素の混合物の水溶液中に特定の時間にわたって浸漬して、膜の相対的に多孔質で薄く緻密であるスキン層上の細孔が、キトサン若しくはアルギン酸ナトリウムなどの親水性ポリマー、硝酸銀などの金属塩、又は硝酸銀などの金属塩及び過酸化水素の混合物を含む、促進輸送膜を形成することによる、促進輸送膜の作製、
を含む。
相対的に多孔質で薄く緻密であるスキン層を含み、50℃、50〜1000psigの10%CO2/90%CH4混合ガスフィード圧下において、少なくとも200GPUのCO2透過度、及び1.1から10のCO2対CH4選択性を有する非対称一体化スキン層付きポリマー膜の作製。親水性ポリマーでニップ処理された非対称一体化スキン層付きポリマー膜の作製は、工程1)で作製された非対称一体化スキン層付きポリマー膜を用い、相対的に多孔質で薄く緻密であるスキン層を含む非対称一体化スキン層付きポリマー湿潤膜の表面上に、50ppmから5000ppmの範囲内の濃度を有する親水性ポリマーの水溶液を滴下することによるin−situニップ処理手法を用いることによる。促進輸送膜の作製は、工程2)で作製された親水性ポリマーでニップ処理された非対称一体化スキン層付きポリマー膜のスキン層表面を、0.5Mから10Mの範囲内の濃度を有する硝酸銀(AgNO3)などの金属塩の水溶液中、又は硝酸銀などの金属塩及び過酸化水素の混合物の水溶液中に特定の時間にわたって浸漬して、膜の相対的に多孔質で薄く緻密であるスキン層上の細孔が、キトサン若しくはアルギン酸ナトリウムなどの親水性ポリマー、硝酸銀などの金属塩、又は硝酸銀などの金属塩及び過酸化水素の混合物を含む、促進輸送膜を形成することによる。
以下の例は、本発明の1つ以上の好ましい実施形態を説明するために提供されるが、その実施形態に限定されない。以下の例に対して、本発明の範囲内に含まれる数多くの変更が行われてもよい。
1.5MAg+/PI−5−2000ppmC促進輸送膜の作製
1)キトサンでニップ処理された非対称一体化スキン層付きPI−5膜の製造
ポリ(3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物−3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−メチレンジアニリン)ポリイミド(PI−5と略す)、NMP、1,3−ジオキソラン、tert−ブタノール、アセトン、及びn−オクタンを含有するPI−5膜キャスティングドープを、高多孔質非選択性対称ナイロン6,6織布支持材上に、室温で、6fpmのキャスト速度でキャストした。キャストした膜を13秒間蒸発させて、未完成の非対称一体化スキン層付きPI−5平膜を形成した。この膜を、冷水凝固槽に浸漬し、次に熱水槽に浸漬して、膜中の微量の有機溶媒を除去した。2000ppmのキトサンの水溶液を、相対的に多孔質で多くの空隙を有する非対称一体化スキン層付きPI−5湿潤膜の表面上に滴下して、キトサンでニップ処理された非対称PI−5湿潤膜(PI−5−2000ppmCと略す)を形成した。最後に、この湿潤膜を、コアロール上に巻き付けた。PI−5膜のスキン層中の細孔内部に異なる量のキトサンを有するキトサンでニップ処理された膜の作製では、キトサン水溶液濃度は、50ppmから5000ppmの範囲内であってよい。
湿潤PI−5−2000ppmC膜のキトサンでニップ処理されたスキン層表面を、1.5MのAgNO3水溶液中に3時間浸漬し、次にAgNO3水溶液を膜表面から除去して、1.5MAg+/PI−5−2000ppmC促進輸送膜を形成した。膜のスキン層中の細孔内部に異なる量の金属塩を有する本発明の促進輸送膜を作製するためには、硝酸銀(AgNO3)などの金属塩の水溶液中の濃度は、0.5Mから10Mまで変動されてよい。
3MAg+−H2O2/PI−5−2000ppmC促進輸送膜の作製
1)キトサンでニップ処理された非対称一体化スキン層付きPI−5膜の製造
例1で述べた手順と同じ手順を用いて、キトサンでニップ処理された非対称一体化スキン層付きPI−5膜を作製した。
湿潤PI−5−2000ppmC膜のキトサンでニップ処理されたスキン層表面を、3.0MのAgNO3及び1重量%の過酸化水素(H2O2)を含有する水溶液中に2.5時間浸漬し、次にAgNO3水溶液を膜表面から除去して、3MAg+−H2O2/PI−5−2000ppmC促進輸送膜を形成した。膜のスキン層中の細孔内部に異なる量の金属塩を有する本発明の促進輸送膜を作製するためには、硝酸銀(AgNO3)などの金属塩の水溶液中の濃度は、0.5Mから10Mまで変動されてよく、H2O2の水溶液中の濃度は、0.1重量%から2重量%まで変動されてよい。
1.5MAg+/PI−46−3000ppmA促進輸送膜の作製
1)キトサンでニップ処理された非対称一体化スキン層付きPI−46膜の製造
BTDA対PMDAのモル比1:1であるポリ(3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物−ピロメリット酸二無水物−3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−メチレンジアニリン)ポリイミド(PI−46と略す)、NMP、1,3−ジオキソラン、イソプロパノール、アセトン、及びn−オクタンを含むPI−46膜キャスティングドープを、高多孔質非選択性対称ナイロン6,6織布支持材上に、室温で、6fpmのキャスト速度でキャストした。キャストした膜を13秒間蒸発させて、未完成の非対称一体化スキン層付きPI−46平膜を形成した。この膜を、冷水凝固槽に浸漬し、次に熱水槽に浸漬して、膜中の微量の有機溶媒を除去した。3000ppmのアルギン酸ナトリウムの水溶液を、相対的に多孔質で多くの空隙を有する非対称一体化スキン層付きPI−46湿潤膜の表面上に滴下して、アルギン酸ナトリウムでニップ処理された非対称PI−46湿潤膜(PI−46−3000ppmAと略す)を形成した。最後に、この湿潤膜を、コアロール上に巻き付けた。PI−46膜のスキン層中の細孔内部に異なる量のアルギン酸ナトリウムを有するアルギン酸ナトリウムでニップ処理されたPI−46膜の作製では、キトサン水溶液濃度は、50ppmから5000ppmの範囲内であってよい。
湿潤PI−46−3000ppmA膜のキトサンでニップ処理されたスキン層表面を、1.5MのAgNO3水溶液中に2.5時間浸漬し、次にAgNO3水溶液を膜表面から除去して、1.5MAg+/PI−46−3000ppmA促進輸送膜を形成した。膜のスキン層中の細孔内部に異なる量の金属塩を有する本発明の促進輸送膜を作製するためには、硝酸銀(AgNO3)などの金属塩の水溶液中の濃度は、0.5Mから10Mまで変動されてよい。
1.5MAg+−H2O2/PI−46−3000ppmA促進輸送膜の作製
1)キトサンでニップ処理された非対称一体化スキン層付きPI−46膜の製造
例3で述べた手順と同じ手順を用いて、キトサンでニップ処理された非対称一体化スキン層付きPI−46膜を作製した。
湿潤PI−46−3000ppmA膜のアルギン酸ナトリウムでニップ処理されたスキン層表面を、1.5MのAgNO3及び1重量%の過酸化水素(H2O2)を含有する水溶液中に2.5時間浸漬し、次にAgNO3水溶液を膜表面から除去して、1.5MAg+−H2O2/PI−46−3000ppmA促進輸送膜を形成した。膜のスキン層中の細孔内部に異なる量の金属塩を有する本発明の促進輸送膜を作製するためには、硝酸銀(AgNO3)などの金属塩の水溶液中の濃度は、0.5Mから10Mまで変動されてよく、H2O2の水溶液中の濃度は、0.1重量%から2重量%まで変動されてよい。
3MAg+/PI−5−PES−2000ppmC促進輸送膜の作製
1)キトサンでニップ処理された非対称一体化スキン層付きPI−5−PES膜の製造
PI−5、ポリエーテルスルホン(PES)、NMP、1,3−ジオキソラン、tert−ブタノール、アセトン、及びn−オクタンを含み、PI−5対PES重量比が1:1であるPI−5−PESブレンド膜キャスティングドープを、高多孔質非選択性対称ナイロン6,6織布支持材上に、室温で、6fpmのキャスト速度でキャストした。キャストした膜を13秒間蒸発させて、未完成の非対称一体化スキン層付きPI−5−PES平膜を形成した。この膜を、冷水凝固槽に浸漬し、次に熱水槽に浸漬して、膜中の微量の有機溶媒を除去した。2000ppmのキトサンの水溶液を、相対的に多孔質で多くの空隙を有する非対称一体化スキン層付きPI−5−PES湿潤膜の表面上に滴下して、キトサンでニップ処理された非対称PI−5−PES湿潤膜(PI−5−PES−2000ppmCと略す)を形成した。最後に、この湿潤膜を、コアロール上に巻き付けた。PI−5−PES膜のスキン層中の細孔内部に異なる量のキトサンを有するキトサンでニップ処理されたPI−5−PES膜の作製では、キトサン水溶液濃度は、50ppmから5000ppmの範囲内であってよい。
湿潤PI−5−PES−2000ppmC膜のキトサンでニップ処理されたスキン層表面を、3MのAgNO3水溶液中に2.5時間浸漬し、次にAgNO3水溶液を膜表面から除去して、3MAg+/PI−5−PES−2000ppmC促進輸送膜を形成した。膜のスキン層中の細孔内部に異なる量の金属塩を有する本発明の促進輸送膜を作製するためには、硝酸銀(AgNO3)などの金属塩の水溶液中の濃度は、0.5Mから10Mまで変動されてよい。
3MAg+/PI−5促進輸送膜の作製
1)非対称一体化スキン層付きPI−5膜の製造
PI−5、NMP、1,3−ジオキソラン、グリセロール、及びn−デカンを含むPI−5膜キャスティングドープを、高多孔質非選択性対称ナイロン6,6織布支持材上に、室温で、6fpmのキャスト速度でキャストした。キャストした膜を13秒間蒸発させて、未完成の非対称一体化スキン層付きPI−5平膜を形成した。この膜を、冷水凝固槽に浸漬し、次に熱水槽に浸漬して、膜中の微量の有機溶媒を除去した。最後に、この湿潤膜を、コアロール上に巻き付けた。
湿潤PI−5膜のスキン層表面を、3MのAgNO3水溶液中に2.5時間浸漬し、次にAgNO3水溶液を膜表面から除去して、3MAg+/PI−5促進輸送膜を形成した。
乾燥PI−5、PI−5−2000ppmC、及びPI−46−3000ppmA非対称一体化スキン層付き平膜のCO2/CH4分離性能
非対称一体化スキン層付きポリマー膜を含み、膜の相対的に多孔質で薄く緻密であるスキン層上の細孔が、キトサン若しくはアルギン酸ナトリウムなどの親水性ポリマー、硝酸銀などの金属塩、又は硝酸銀などの金属塩及び過酸化水素の混合物を含む、本発明における安定高選択性促進輸送膜の作製のための、非対称一体化スキン層付きポリマー膜の相対的に多孔質で薄く緻密であるスキン層中の細孔サイズを制御するために、本発明における非対称一体化スキン層付きポリマー膜は、50℃、50〜1000psigの10%CO2/90%CH4混合ガスフィード圧下において、少なくとも200GPUのCO2透過度、及び1.1から10のCO2対CH4選択性を有する必要がある。非対称一体化スキン層付きポリマー膜を含み、膜の相対的に多孔質で薄く緻密であるスキン層上の細孔が、キトサン若しくはアルギン酸ナトリウムなどの親水性ポリマー、硝酸銀などの金属塩、又は硝酸銀などの金属塩及び過酸化水素の混合物を含む、本発明における安定高選択性促進輸送膜の作製のための、親水性ポリマーでニップ処理された非対称一体化スキン層付きポリマー膜は、50℃、500〜1000psigの10%CO2/90%CH4混合ガスフィード圧下において、少なくとも100GPUのCO2透過度、及び1.5から15のCO2対CH4選択性を有する必要がある。
3MAg+/PI−5、1.5MAg+/PI−5−2000ppmC、3MAg+/PI−5−2000ppmC、及び1.5MAg+/PI−46−3000ppmA促進輸送膜のプロピレン/プロパン分離性能の評価
3MAg+/PI−5、1.5MAg+/PI−5−2000ppmC、及び3MAg+/PI−5−2000ppmC促進輸送膜を、50℃、791kPa(100psig)のプロピレン/プロパン(70%/30%又は30%/70%)混合気相フィード圧下、フィード流を50℃の水にバブリングさせた場合におけるプロピレン/プロパン分離について評価した。未透過物流量は、708scc/分に設定した。表2の結果は、キトサンでニップ処理されたPI−5−2000ppmC非対称一体化スキン層付き平膜から作製された、本発明で開示される新規な3MAg+/PI−5−2000ppmC促進輸送膜が、>1000の高いプロピレン/プロパン(C3=/C3)選択性及び87GPUのプロピレン(C3=)透過度を有することを示す。しかし、元のPI−5非対称一体化スキン層付き平膜からキトサンのニップ処理なしで作製された3MAg+/PI−5促進輸送膜は、21.5という低いプロピレン/プロパン(C3=/C3)選択性を示した。
以下は、具体的な実施形態と合わせて記載されるが、この記述は、上記の記述及び添付の特許請求の範囲を限定することを意図するものではなく、説明することを意図するものであることは理解される。
本明細書は、以下の発明の態様を包含する。
[1]
非対称一体化スキン層付きポリマー膜を含み、前記膜の相対的に多孔質で薄く緻密であるスキン層上の細孔が、親水性ポリマー、金属塩、又は金属塩及び過酸化水素の混合物を含む、安定高性能促進輸送膜であって、前記非対称一体化スキン層付きポリマー膜は、50℃、50〜1000psigの10%CO 2 /90%CH 4 混合ガスフィード圧下において、少なくとも200GPUのCO 2 透過度、及び1.1から10のCO 2 対CH 4 選択性を特徴とする相対的に多孔質で薄く緻密であるスキン層を含む、安定高性能促進輸送膜。
[2]
前記金属塩が、硝酸銀を含む、[1]に記載の安定高性能促進輸送膜。
[3]
ポリイミド、2つ以上の異なるポリイミドのブレンド、並びにポリイミド及びポリエーテルスルホンのブレンドから成る群より選択されるポリマーを含む、[1]に記載の安定高性能促進輸送膜。
[4]
前記ポリイミドが、2,2’−ビス−(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物(6FDA)と3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−メチレンジアニリン(TMMDA)との重縮合反応から誘導されるポリ(2,2’−ビス−(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物−3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−メチレンジアニリン)ポリイミド、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物(DSDA)とTMMDAとの重縮合反応から誘導されるポリ(3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物−3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−メチレンジアニリン)ポリイミド、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)及びピロメリット酸二無水物(PMDA)の混合物とTMMDAとの重縮合反応から誘導されるポリ(3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物−ピロメリット酸二無水物−3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−メチレンジアニリン)ポリイミド、BTDA及びPMDAの混合物と2,4,6−トリメチル−1,3−フェニレンジアミン(TMPDA)との重縮合反応から誘導されるポリ(3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物−ピロメリット酸二無水物−2,4,6−トリメチル−1,3−フェニレンジアミン)ポリイミド、BTDA及びPMDAの混合物とTMPDA及び2,4−トルエンジアミン(2,4−TDA)の混合物との重縮合反応から誘導されるポリ(3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物−ピロメリット酸二無水物−2,4,6−トリメチル−1,3−フェニレンジアミン−2,4−トルエンジアミン)ポリイミド、及び、DSDAとTMMDA及び4,4’−ジアミノ−2−メチルアゾベンゼン(DAMAB)の混合物との重縮合反応から誘導されるポリ(3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物−3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−メチレンジアニリン−4,4’−ジアミノ−2−メチルアゾベンゼン)ポリイミドから成る群より選択される、[3]に記載の安定高性能促進輸送膜。
[5]
非対称一体化スキン層付きポリマー膜を含む安定高性能促進輸送膜を作製する方法であって、
a)相対的に多孔質で薄く緻密であるスキン層を含み、50℃、50〜1000psigの10%CO 2 /90%CH 4 混合ガスフィード圧下において、少なくとも200GPUのCO 2 透過度、及び1.1から10のCO 2 対CH 4 選択性を有する非対称一体化スキン層付きポリマー膜を作製すること、
b)工程a)で作製された相対的に多孔質で薄く緻密であるスキン層を含む前記非対称一体化スキン層付きポリマー膜の表面上に、50ppmから5000ppmの範囲内の濃度を有する親水性ポリマーの水溶液を滴下することによって、親水性ポリマーでニップ処理された非対称一体化スキン層付きポリマー膜を作製すること、
c)工程b)で作製された前記親水性ポリマーでニップ処理された非対称一体化スキン層付きポリマー膜の前記相対的に多孔質で薄く緻密であるスキン層を、金属塩の水溶液中、又は金属塩及び過酸化水素の水溶液中に、前記膜の前記相対的に多孔質で薄く緻密であるスキン層が、金属塩、又は金属塩及び過酸化水素の混合物を含む前記促進輸送膜を形成するのに充分な時間にわたって浸漬することによって前記促進輸送膜を作製すること、
を含む、方法。
[6]
前記安定高性能促進輸送膜が、中空糸、チューブ、及び平膜から成る群より選択される形態である、[5]に記載の方法。
[7]
前記安定高性能促進輸送膜が、30から400μmの厚さを有する平膜の形態である、[5]に記載の方法。
[8]
前記安定高性能促進輸送膜が、1000から1000000の平行な中空糸又はチューブを含む中空糸モジュールの形態であり、各中空糸は、200マイクロメートル(μm)から700ミリメートル(mm)の外径、及び30から200μmの壁厚を有する、[5]に記載の方法。
[9]
非対称一体化スキン層付きポリマー膜を含み、前記膜の相対的に多孔質で薄く緻密であるスキン層上の細孔が、親水性ポリマー、金属塩、又は金属塩及び過酸化水素の混合物を含む、安定高性能促進輸送膜を用いて、パラフィンとオレフィンとを分離するための方法であって、
(a)非対称一体化スキン層付きポリマー膜を含み、前記膜の前記相対的に多孔質で薄く緻密であるスキン層上の前記細孔が、親水性ポリマー、金属塩、又は金属塩及び過酸化水素の混合物を含み、前記膜は、前記オレフィンに対して透過性である、安定高性能促進輸送膜を提供すること、
(b)加湿したオレフィン/パラフィン混合物フィードを前記安定高性能促進輸送膜の一方の側に接触させて、前記オレフィンを前記膜に透過させること、及び
(c)前記膜の反対側から、前記膜を透過した前記オレフィンの少なくとも一部を含む透過ガス組成物を取り出すこと、を含む、方法。
[10]
前記オレフィンが、イソブチレン、プロピレン、又はエチレンを含み、前記パラフィンが、イソブテン、プロパン、又はエタンを含む、[9]に記載の方法。
Claims (7)
- 非対称一体化スキン層付きポリマー膜を含み、前記非対称一体化スキン層付きポリマー膜の相対的に多孔質なスキン層上の細孔が、親水性ポリマー、金属塩、又は金属塩及び過酸化水素の混合物を含む、促進輸送膜であって、
前記非対称一体化スキン層付きポリマー膜は、50℃、50〜1000psigの10%CO2/90%CH4混合ガスフィード圧下において、少なくとも200GPUのCO2透過度、及び1.1から10のCO2対CH4選択性を特徴とする相対的に多孔質なスキン層を含み、
前記非対称一体化スキン層付きポリマー膜が、ポリ(3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物−3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−メチレンジアニリン)ポリイミド(PI−5)、及びポリ(3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物−ピロメリット酸二無水物−3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−メチレンジアニリン)ポリイミド(PI−46)からなる群から選択されるポリマーを含み、
前記非対称一体化スキン層付きポリマー膜の相対的に多孔質なスキン層上の細孔が、親水性ポリマーとしてのキトサン又はアルギン酸ナトリウムを含むか、又は、親水性ポリマーとしてのキトサン又はアルギン酸ナトリウム、及び金属塩としての硝酸銀を含む、
促進輸送膜。 - 非対称一体化スキン層付きポリマー膜を含む促進輸送膜を作製する方法であって、
a)相対的に多孔質なスキン層を含み、50℃、50〜1000psigの10%CO2/90%CH4混合ガスフィード圧下において、少なくとも200GPUのCO2透過度、及び1.1から10のCO2対CH4選択性を有する非対称一体化スキン層付きポリマー膜を提供すること、
b)工程a)の相対的に多孔質なスキン層を含む前記非対称一体化スキン層付きポリマー膜の表面上に、50ppmから5000ppmの範囲内の濃度を有する親水性ポリマーの水溶液を滴下することによって、親水性ポリマーが組み込まれた非対称一体化スキン層付きポリマー膜を作製すること、
c)工程b)で作製された前記親水性ポリマーが組み込まれた非対称一体化スキン層付きポリマー膜の前記相対的に多孔質なスキン層を、金属塩の水溶液中、又は金属塩及び過酸化水素の水溶液中に、前記非対称一体化スキン層付きポリマー膜の前記相対的に多孔質なスキン層が、金属塩、又は金属塩及び過酸化水素の混合物を含む前記促進輸送膜を形成するように浸漬することによって前記促進輸送膜を作製すること、
を含み、
前記非対称一体化スキン層付きポリマー膜が、ポリ(3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物−3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−メチレンジアニリン)ポリイミド(PI−5)、及びポリ(3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物−ピロメリット酸二無水物−3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−メチレンジアニリン)ポリイミド(PI−46)からなる群から選択されるポリマーを含み、
前記非対称一体化スキン層付きポリマー膜の相対的に多孔質なスキン層上の細孔が、親水性ポリマーとしてのキトサン又はアルギン酸ナトリウムを含むか、又は、親水性ポリマーとしてのキトサン又はアルギン酸ナトリウム、及び金属塩としての硝酸銀を含む、
方法。 - 前記促進輸送膜が、中空糸、チューブ、及び平膜から成る群より選択される形態である、請求項2に記載の方法。
- 前記促進輸送膜が、30から400μmの厚さを有する平膜の形態である、請求項2に記載の方法。
- 前記促進輸送膜が、1000から1000000個の平行な中空糸又はチューブを含む中空糸モジュールの形態であり、各中空糸又はチューブは、200マイクロメートル(μm)から700ミリメートル(mm)の外径、及び30から200μmの壁厚を有する、請求項2に記載の方法。
- 非対称一体化スキン層付きポリマー膜を含み、前記非対称一体化スキン層付きポリマー膜の相対的に多孔質なスキン層上の細孔が、親水性ポリマー、金属塩、又は金属塩及び過酸化水素の混合物を含む、促進輸送膜を用いて、パラフィンとオレフィンとを分離するための方法であって、
(a)非対称一体化スキン層付きポリマー膜を含み、前記非対称一体化スキン層付きポリマー膜の前記相対的に多孔質なスキン層上の前記細孔が、親水性ポリマー、金属塩、又は金属塩及び過酸化水素の混合物を含み、前記促進輸送膜が、前記オレフィンに対して透過性である、促進輸送膜を提供すること、
(b)加湿したオレフィン/パラフィン混合物フィードを前記促進輸送膜の一方の側に接触させて、前記オレフィンを前記促進輸送膜に透過させること、及び
(c)前記促進輸送膜の反対側から、前記促進輸送膜を透過した前記オレフィンの少なくとも一部を含む透過ガス組成物を取り出すこと、を含み、
前記非対称一体化スキン層付きポリマー膜が、ポリ(3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物−3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−メチレンジアニリン)ポリイミド(PI−5)、及びポリ(3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物−ピロメリット酸二無水物−3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−メチレンジアニリン)ポリイミド(PI−46)からなる群から選択されるポリマーを含み、
前記非対称一体化スキン層付きポリマー膜の相対的に多孔質なスキン層上の細孔が、親水性ポリマーとしてのキトサン又はアルギン酸ナトリウムを含むか、又は、親水性ポリマーとしてのキトサン又はアルギン酸ナトリウム、及び金属塩としての硝酸銀を含む、
方法。 - 前記オレフィンが、イソブチレン、プロピレン、又はエチレンを含み、前記パラフィンが、イソブテン、プロパン、又はエタンを含む、請求項6に記載の方法。
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