JP7091351B2 - 重質炭化水素回収のための変性シロキサン複合膜 - Google Patents
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Description
複合膜1の調製
複合膜1は、微孔性ポリマー支持体上に図4のポリマー材料を含む。図4のポリマー材料は、最初に架橋剤を調製し、次いで架橋剤を変性PDMSプレポリマー、具体的にはメチルオクチルビニルターポリマーと反応させて分離溶液を形成することによって調製される。次いで分離溶液を微孔質ポリマー支持体上にキャストし、硬化させる。
複合膜2の調製
複合膜2は、微孔性ポリマー支持体上に、R1がオクチルである図5のポリマー材料を含む。R1がオクチルである図5のポリマー材料は、架橋剤が式(E1)のビニルT-構造化ポリマーを式(E4)に従うメチルヒドロシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー(kは、0.01~0.55であり、10cP~8,000cPの粘度を有する)と反応させることによって形成されることを除いて、実施例1の複合膜1について記載したのと同じ方法によって調製される。
複合膜3の調製
複合膜3は、微孔質ポリマー支持体上に図6のポリマー材料を含み、特にR7はメチルであり、基-OR2はメトキシであり、またケイ素原子に直接結合している基R2はエチルである。複合膜3のポリマー材料は、最初に式(E3)に従うプレポリマーを変性させてSi-C-C-Si単位を含む追加の官能基を組み込み、次いで変性プレポリマーを架橋剤で付加硬化することによって調製される。
複合膜4の調製
複合膜4は、微孔質ポリマー支持体上に図6のポリマー材料を含み、特にR7はオクチルであり、基-OR2はメトキシであり、またケイ素原子に直接結合している基R2はエチルである。ポリマー材料および複合膜4は、架橋剤が式(E7)に従うメチルヒドロシロキサン-オクチルメチルシロキサンコポリマーであり、R7がオクチルであり、下付き文字nが0.01~0.99であり、下付き文字bが0.15~0.50、または0.20~0.40、または0.25~0.30であることを除いて、実施例3に記載の複合膜3と同一の様式で調製される。架橋剤は、30cP~60cPの粘度を有し得る。
複合膜5の調製
複合膜5は、微孔質ポリマー支持体上に図6のポリマー材料を含み、特にR7はフェニルであり、基-OR2はメトキシであり、ケイ素原子に直接結合している基R2はエチルであるポリマー材料および複合膜5は、架橋剤が式(E7)に従うメチルヒドロシロキサン-メチルフェニルシロキサンコポリマーであり、R7がフェニルであり、下付き文字nが0.01~0.99であり、下付き文字bが0.30~0.60、または0.40~0.55、または0.45~0.50であることを除いて、実施例3に記載の複合膜3と同一の様式で調製される。架橋剤は、75cP~110cPの粘度を有し得る。
複合膜6の調製
複合膜6は、微孔質ポリマー支持体上に図7のポリマー材料を含む。複合膜6のポリマー材料は、最初に式(E3)に従うプレポリマーを変性させて加水分解性基を有するSi-C-C-Si単位を含む追加の官能基を組み込み、次いで追加の架橋剤を添加せずに変性プレポリマーを加水分解および架橋することによって調製される。
複合膜7の調製
複合膜7は、微孔性ポリマー支持体上に図8のポリマー材料を含む。複合膜7のポリマー材料は、最初に式(E10)を有するコポリマーを有機溶媒に溶解することによって調製され、mは0.01~0.55であり、xはm未満である。式(E10)を有するコポリマーは、本明細書の実施例2における式(E5)の架橋剤と同じ様式で調製される。
PDMSおよびPOMSの複合膜の調製
比較のためのベースとして、ポリ(ジメチルシロキサン)(PDMS)およびポリ(オクチルメチルシロキサン)(POMS)の従来の複合膜を、商業的供給源からのポリマーを用いて調製した。PDMSポリマーは、ビニル末端ジメチルシロキサンオリゴマー(Momentive Performance Materials製のRTV615A)およびRTV615B架橋剤の2成分キットから調製した。POMSポリマーは、Gelestから入手可能なビニルメチルシロキサン-オクチルメチルシロキサンオリゴマーおよびRTV615B架橋剤から調製した。PDMSおよびPOMSの分離層溶液は、ポリマーをクロロホルムまたはヘキサン等の有機溶媒に溶解し、分離層溶液を微孔性ポリマー支持体上にキャストし、25℃で一晩乾燥させて溶媒を除去することによって調製した。
複合膜2の特性決定
支持体としてポリアクリロニトリルおよび不織ポリ(エチレンテレフタレート)を使用して、本開示の実施例2の手順に従って、図5のポリマー材料を有する支持膜(複合膜2)を調製した。支持フィルムは、0.5μm~50μmの均一分離層厚、30μm~60μmの均一微孔質支持体層厚、および100μm~250μmの不織構造支持体層厚を有していた。プロパン(C3H8)およびブタン(C4H10)に対する種々の圧力および温度での支持膜の透過率を決定し、メタン(CH4)に対するプロパンの理想選択性およびメタンに対するブタンの理想選択性の比を決定するために、支持膜を特性決定した。
α=D1/D2[1}・{2]k1/k2
式中、Dは、膜中の気体の拡散係数(単位cm2/s)であり、これは、気体の移動度の尺度であり、kは、膜材料中の気体の濃度を隣接するガスの圧力に結び付けるヘンリーの法則の収着係数(単位cm3 STP/cm3[1}・{2]cmHg)である。
複合膜6の特性決定
本開示の実施例6の手順に従って、図7のポリマー材料を有する支持膜(複合膜6)を調製した。架橋前後のそのFTIRスペクトル、C3H8透過率に対する供給圧力の影響、C3H8/CH4理想選択性に対する操作温度の影響、および供給圧力の関数としての様々なガスに対するC3H8の選択性を評価するために、支持膜を特性決定した。
複合膜8の調製
複合膜8は、微孔性ポリマー支持体上に、R1がオクチルであり、R7が水素である図19のポリマー材料を含む。R1がオクチルであり、R7が水素である図19のポリマー材料は、R1がオクチルであり、pが0.35~0.40であり、mが0.03~0.05であり、d+p+m=1である式(E3)に従うプレポリマーから調製される(実施例1を参照されたい)。プレポリマーを有機溶媒に溶解し、触媒の存在下で、R7が水素であり、nが0.5であり、bが0.5である式(E7)に従う架橋剤と反応させる(実施例3を参照されたい)。次いで、得られたポリマーの分離層溶液を、実施例1に記載したように微孔質ポリマー支持体上にキャストし、乾燥させ、架橋させる。
複合膜9の調製
複合膜9は、微孔質ポリマー支持体上に、R1がオクチルであり、R7がメチルである図19のポリマー材料を含む。R1がオクチルであり、R7がメチルである図19のポリマー材料は、R1がオクチルであり、pが0.35~0.40であり、mが0.03~0.05であり、d+p+m=1である式(E3)に従うプレポリマーから調製される(実施例1を参照されたい)。プレポリマーを有機溶媒に溶解し、触媒の存在下で、R7がメチルであり、nが0.005~0.55であり、bが0.45~0.995である式(E7)に従う架橋剤と反応させる(実施例3を参照されたい)。次いで、得られたポリマーの分離層溶液を、実施例1に記載したように微孔質ポリマー支持体上にキャストし、乾燥させ、架橋させる。
複合膜10の調製
複合膜10は、微孔質ポリマー支持体上に、R1がオクチルであり、R7がオクチルである図19のポリマー材料を含む。R1がオクチルであり、R7がオクチルである図19のポリマー材料は、R1がオクチルであり、pが0.35~0.40であり、mが0.03~0.05であり、d+p+m=1である式(E3)に従うプレポリマーから調製される(実施例1を参照されたい)。プレポリマーを有機溶媒に溶解し、触媒の存在下で、R7がオクチルであり、nが0.25~0.30であり、bが0.70~0.75である式(E7)に従う架橋剤と反応させる(実施例3を参照されたい)。次いで、得られたポリマーの分離層溶液を、実施例1に記載したように微孔質ポリマー支持体上にキャストし、乾燥させ、架橋させる。
複合膜11の調製
複合膜11は、微孔性ポリマー支持体上に、R1がオクチルであり、R7がフェニルである図19のポリマー材料を含む。R1がオクチルであり、R7がフェニルである図19のポリマー材料は、R1がオクチルであり、pが0.35~0.40であり、mが0.03~0.05であり、d+p+m=1である式(E3)に従うプレポリマーから調製される(実施例1を参照されたい)。プレポリマーを有機溶媒に溶解し、触媒の存在下で、R7がフェニルであり、nが0.45~0.50であり、bが0.50~0.55である式(E7)に従う架橋剤と反応させる(実施例3を参照されたい)。次いで、得られたポリマーの分離層溶液を、実施例1に記載したように微孔質ポリマー支持体上にキャストし、乾燥させ、架橋させる。
複合膜12の調製
複合膜12は、微孔性支持体上に図20のポリマー材料を含む。図19のポリマー材料は、R1がフェニルであり、pが0.35~0.40であり、mが0.03~0.05であり、d+p+m=1である式(E3)に従うプレポリマーから調製される(実施例1を参照されたい)。プレポリマーを有機溶媒に溶解し、触媒の存在下で、yが1~850、1~500、1~100、1~50、1~40、1~30、1~20、1~10、または1~5の整数である式(E11)に従うヒドリド末端ポリメチルシロキサン架橋剤と反応させる。
複合膜13の調製
複合膜13は、微孔質ポリマー支持体上に、R1がフェニルであり、R7が水素である図19のポリマー材料を含む。R1がフェニルであり、R7が水素である図19のポリマー材料は、R1がフェニルであり、pが0.35~0.40であり、mが0.03~0.05であり、d+p+m=1である式(E3)に従うプレポリマーから調製される(実施例1を参照されたい)。プレポリマーを有機溶媒に溶解し、触媒の存在下で、R7が水素であり、nが0.50であり、bが0.50である式(E7)に従う架橋剤と反応させる(実施例3を参照されたい)。次いで、得られたポリマーの分離層溶液を、実施例1に記載したように微孔質ポリマー支持体上にキャストし、乾燥させ、架橋させる。
複合膜14の調製
複合膜14は、微孔性ポリマー支持体上に、R1がフェニルであり、R7がメチルである図19のポリマー材料を含む。R1がフェニルであり、R7がメチルである図19のポリマー材料は、R1がフェニルであり、pが0.35~0.40であり、mが0.03~0.05であり、d+p+m=1である式(E3)に従うプレポリマーから調製される(実施例1を参照されたい)。プレポリマーを有機溶媒に溶解し、触媒の存在下で、R7がメチルであり、nが0.005~0.55であり、bが0.45~0.995である式(E7)に従う架橋剤と反応させる(実施例3を参照されたい)。次いで、得られたポリマーの分離層溶液を、実施例1に記載したように微孔質ポリマー支持体上にキャストし、乾燥させ、架橋させる。
複合膜15の調製
複合膜15は、微孔性ポリマー支持体上に、R1がフェニルであり、R7がオクチルである図19のポリマー材料を含む。R1がフェニルであり、R7がオクチルである図19のポリマー材料は、R1がフェニルであり、pが0.35~0.40であり、mが0.03~0.05であり、d+p+m=1である式(E3)に従うプレポリマーから調製される(実施例1を参照されたい)。プレポリマーを有機溶媒に溶解し、触媒の存在下で、R7がオクチルであり、nが0.25~0.30であり、bが0.70~0.75である式(E7)に従う架橋剤と反応させる(実施例3を参照されたい)。次いで、得られたポリマーの分離層溶液を、実施例1に記載したように、微孔質ポリマー支持体上にキャストし、乾燥させ、架橋させる。
複合膜16の調製
複合膜16は、微孔性ポリマー支持体上に、R1がフェニルであり、R7がフェニルである図19のポリマー材料を含む。R1がフェニルであり、R7がフェニルである図19のポリマー材料は、R1がフェニルであり、pが0.35~0.40であり、mが0.03~0.05であり、d+p+m=1である式(E3)に従うプレポリマーから調製される(実施例1を参照されたい)。プレポリマーを有機溶媒に溶解し、触媒の存在下で、R7がフェニルであり、nが0.45~0.50であり、bが0.50~0.55である式(E7)に従う架橋剤と反応させる(実施例3を参照されたい)。次いで、得られたポリマーの分離層溶液を、実施例1に記載したように、微孔質ポリマー支持体上にキャストし、乾燥させ、架橋させる。
複合膜17の調製
複合膜17は、微孔質ポリマー支持体上に、R1がフェニルである図5のポリマー材料を含む。R1がフェニルである図5のポリマー材料は、分離層を形成するために、式(E5)の架橋剤を、R1がフェニルであり、mが0.03~0.05であり、pが0.35~0.40であり、2500ダルトン~3000ダルトンの重量平均分子量を有する式(E3)に従うプレポリマービニルメチルシロキサン-フェニルメチルシロキサン-ジメチルシロキサンターポリマーと反応させることを除いて、実施例2の複合膜2について記載したのと同じ方法によって調製される。
複合膜8~11、13、および17の特性決定
本開示の実施例9に記載されている測定手順に従って、比較例8の複合膜8~11、13、および17ならびにPDMSおよびPOMSのC3H8透過率およびC3H8/CH4理想選択性を、50psi(3.4バール)の供給圧力で25℃で測定した。本開示の実施例9に記載の測定手順に従って、複合膜8~11、13、および17のC4H10透過率およびC4H10/CH4理想選択性を、25℃、1バール(14.5psi)の供給圧力で測定した。これらの実験からのデータは、表2に要約される。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態1
メタンよりも3個以上の炭素原子を有する重質炭化水素に対して選択的に透過性であるポリマー材料を含む複合膜であって、前記ポリマー材料は、式(I)に従うポリシロキサン主鎖を有する第1のコポリマーを含み、
各A 1 は、ジメチルシロキシルモノマーであり、
各A 2 は、式(M1)を有する置換メチルシロキシルモノマーから独立して選択され、
各R 1 は、C 5 ~C 10 アルキルまたはフェニルから独立して選択され、
各R 2 は、独立して、C 1 ~C 20 アルキルであり、
各R 3 は、式(Q1)を有する構造から独立して選択され、
各R 4 は、式(Q2)または式(Q3)を有する構造から独立して選択され、
各R 5 は、式(X1)を有する架橋基であり、
下付き文字d、p、およびmは、ポリシロキサン主鎖中のランダムに配置されたモノマーA 1 、A 2 、およびA 3 のモル分率を表し、
pは、0~0.50であり、
pが0の場合、少なくとも1つのモノマーA 3 は、-(CH 2 ) z -R 5 であり、
mは、0.01~0.20であり、
d+p+m≦1であり、
各Mは、末端シリル基である、複合膜。
実施形態2
pが、0.20~0.50である、実施形態1に記載の複合膜。
実施形態3
各R 1 が、C 5 ~C 10 アルキルである、実施形態2に記載の複合膜。
実施形態4
各R 1 が、オクチルである、実施形態2に記載の複合膜。
実施形態5
各R 1 が、フェニルである、実施形態2に記載の複合膜。
実施形態6
前記ポリマー材料への構造的支持を提供する多孔質支持体層およびベース支持体をさらに備え、前記ポリマー材料は、多孔質支持体層上にコーティングされ、前記多孔質支持体は、後に前記ポリマー材料と前記ベース支持体との間に介在する、実施形態1に記載の複合膜。
実施形態7
前記ベース支持体が、不織材料である、実施形態6に記載の複合膜。
実施形態8
前記不織材料が、ポリ(エチレンテレフタレート)、セルロースアセテート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(アルキルアミド)、またはポリ(アリールアミド)から選択される、実施形態6に記載の複合膜。
実施形態9
前記多孔質支持体層が、ポリアクリロニトリル、ポリ(フッ化ビニリデン)、ポリカーボネート、ポリアミド、酢酸セルロース、ポリマースルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、またはポリエーテルスルホンから選択される微孔質材料である、実施形態6に記載の複合膜。
実施形態10
基QがZ 1 である少なくとも1つの内部ネットワークモノマーA 3 を含む、実施形態1に記載の複合膜であって、前記第2のコポリマーが、式(II)に従うポリシロキサン主鎖を有し、
各G 1 は、式(G1)を有する置換メチルシロキシルモノマーから独立して選択され、
各G 2 は、式(G2)を有する内部ネットワークモノマーから独立して選択され、
各Lは、式(G3)を有する連結モノマーであり、
前記第2のコポリマーの少なくとも1つの連結モノマーLのZ 2 は、前記第1のコポリマーへの架橋部位であり、
下付き文字n、b、およびqは、前記第2のコポリマーのランダムに配置されたモノマーのモル分率を表し、
bは、0.01~0.5であり、
qは、0~0.05であり、
n+b+q≦1であり、
各Mは、末端シロキシル基である、複合膜。
実施形態11
pが、0.20~0.50である、実施形態10に記載の複合膜。
実施形態12
pが、0.20~0.50であり、
各R 1 が、オクチルであり、
各Qが、R 3 である、実施形態1に記載の複合膜。
実施形態13
pが、0.20~0.50であり、
各R 1 が、オクチルまたはフェニルであり、
各Qが、式(II)に従うポリシロキサン主鎖を有する第2のコポリマーへの架橋部位Z 1 であり、
各G 1 は、ジメチルシロキシルモノマーであり、
各G 2 は、式(G2)を有する内部ネットワークモノマーから独立して選択され、
各Lは、式(G3)を有する連結モノマーであり、
下付き文字n、b、およびqは、前記第2のコポリマーのランダムに配置されたモノマーのモル分率を表し、
bは、0.01~0.5であり、
qは、0.001~0.05であり、
n+b+q=1であり、
各Mは、末端シリル基である、実施形態1に記載の複合膜。
実施形態14
pが、0.20~0.50であり、
各R 1 が、オクチルであり、
前記内部ネットワークモノマーA 3 が、
Qが-Si(R 2 ) 3 である式(M2)に従うアルキルシリルモノマー、
Qが-Si(OR 2 ) 3 である式(M2)に従うアルコキシシリルモノマー、および
Qが式(II)に従うポリシロキサン主鎖を有する第2のコポリマーへの架橋部位Z 1 である式(M2)に従う架橋モノマー、
各G 1 は、式(G1)を有する置換メチルシロキシルモノマーから独立して選択され、
各Lは、式(G3)を有する連結モノマーであり、
下付き文字n、b、およびqは、前記第2のコポリマーのランダムに配置されたモノマーのモル分率を表し、
bは、0.01~0.5であり、
qは、0であり、
n+b+q=1であり、
各Mは、末端シリル基である)、ならびに
それらの組み合わせからなる群から選ばれる、実施形態1に記載の複合膜。
実施形態15
前記内部ネットワークモノマーA 3 が、少なくとも1つの架橋モノマーを含む、実施形態14に記載の複合膜。
実施形態16
各R 7 が、メチル、オクチル、およびフェニルからなる群から選ばれる、実施形態15に記載の複合膜。
実施形態17
各R 7 が、メチルである、実施形態15に記載の複合膜。
実施形態18
各R 7 が、オクチルである、実施形態15に記載の複合膜。
実施形態19
各R 7 が、フェニルである、実施形態15に記載の複合膜。
実施形態20
前記内部ネットワークモノマーA 3 が、少なくとも1種のアルキルシリルモノマー、少なくとも1種のアルコキシシリルモノマー、および少なくとも1種の架橋モノマーを含む、実施形態14に記載の複合膜。
実施形態21
pが、0.20~0.50であり、
各R 1 が、オクチルであり、
各Qは、-Si(R 2 ) 3 、またはR 5 から独立して選択される、実施形態1に記載の複合膜。
実施形態22
前記内部ネットワークモノマーA 3 が、
Qが-Si(R 2 ) 3 である式(M2)に従うアルキルシリルモノマー、
QがR 5 である式(M2)に従う架橋モノマー、および
それらの組み合わせからなる群から選ばれる、実施形態21に記載の複合膜。
実施形態23
各R 2 が、メチルまたはエチルである、実施形態22に記載の複合膜。
実施形態24
前記内部ネットワークモノマーA 3 が、
Qが-Si(R 2 ) 3 である式(M2)に従う少なくとも1種のアルキルシリルモノマー、および
QがR 5 である式(M2)に従う少なくとも1種の架橋モノマーを含む、実施形態21に記載の複合膜。
実施形態25
前記内部ネットワークモノマーA 3 が、
QがR 3 である式(M2)に従うモノマー、
Qが-(CH 2 ) z -R 5 である式(M2)に従う架橋モノマー、および
それらの組み合わせからなる群から選ばれる、実施形態1に記載の複合膜。
実施形態26
pが0である、実施形態25に記載の複合膜。
実施形態27
前記内部ネットワークモノマーA 3 が、
QがR 3 である式(M2)に従う少なくとも1種のモノマー、および
Qが-(CH 2 ) z -R 5 である式(M2)に従う少なくとも1種の架橋モノマーを含む、実施形態25に記載の複合膜。
実施形態28
前記内部ネットワークモノマーA 3 が、
QがR 3 である式(M2)に従う少なくとも1種のモノマー、および
Qが-(CH 2 ) z -R 5 であり、zが1である式(M2)に従う少なくとも1種の架橋モノマーを含む、実施形態25に記載の複合膜。
実施形態29
pが、0.20~0.50であり、
各R 1 が、C 5 ~C 10 アルキル、オクチル、またはフェニルであり、
各Qが、式(II)に従うポリシロキサン主鎖を有する第2のコポリマーへの架橋部位Z 1 であり、
各G 1 は、式(G1)を有する置換メチルシロキシルモノマーから独立して選択され、
各Lは、式(G3)を有する連結モノマーであり、
下付き文字n、b、およびqは、前記第2のコポリマーのランダムに配置されたモノマーのモル分率を表し、
nは、0.005~0.55であり、
n+b=1であり、
各Mは、末端シリル基である、実施形態1に記載の複合膜。
実施形態30
各R 7 が、水素である、実施形態29に記載の複合膜。
実施形態31
各R 7 が、メチルである、実施形態29に記載の複合膜。
実施形態32
各R 7 が、オクチルであり、
nが、0.25~0.3である、実施形態29に記載の複合膜。
実施形態33
各R 7 が、フェニルであり、
nが、0.45~0.50である、実施形態29に記載の複合膜。
実施形態34
pが、0.20~0.50であり、
各R 1 が、フェニルであり、
各Qが、基R 4 である、実施形態1に記載の複合膜。
実施形態35
天然ガスから重質炭化水素を除去するためのシステムであって、
入口、保持液出口、および透過液出口を備える分離器ユニットと、
前記分離器ユニットの前記入口と流体連通する天然ガス源と、
前記分離器ユニット内で最初に少なくとも1つの複合膜を通過することなく前記入口から前記透過液出口への流体の流れを防止し、前記少なくとも1つの複合膜を通過することなく前記流体の流れが前記入口から前記保持液出口へ進むことを可能にするように構成される、実施形態1に記載の少なくとも1つの複合膜と、
前記分離器ユニットの前記保持液出口と流体連通する保持液収集器と、
前記分離器ユニットの前記透過液出口と流体連通する透過液収集器とを備えるシステム。
実施形態36
前記透過液収集器が、少なくとも3個の炭素原子を有する重質炭化水素を含む透過液を収集する、実施形態35に記載のシステム。
実施形態37
pが、0.20~0.50である、実施形態35に記載のシステム。
実施形態38
各R 1 が、オクチルまたはフェニルである、実施形態37に記載のシステム。
実施形態39
前記複合膜の前記ポリマー材料が多孔質支持体層上にコーティングされ、前記多孔質支持体が後に前記ポリマー材料と前記不織材料との間に介在する、実施形態35に記載のシステム。
実施形態40
前記不織材料が、ポリ(エチレンテレフタレート)であり、前記多孔質支持体層が、ポリアクリロニトリル、ポリ(フッ化ビニリデン)、またはポリエーテルスルホンから選択される、実施形態39に記載のシステム。
実施形態41
メタン、および初期体積分率の少なくとも3個の炭素原子を有する重質炭化水素を含有する天然ガス流から、前記重質炭化水素を除去する方法であって、
入口と、保持液出口と、透過液出口と、分離器ユニット内で最初に少なくとも1つの複合膜を通過することなく前記入口から前記透過液出口への流体の流れを防止し、前記少なくとも1つの複合膜を通過することなく前記流体の流れが前記入口から前記保持液出口へ進むことを可能にするように構成される、実施形態1に記載の少なくとも1つの複合膜とを備える分離器ユニットに、前記天然ガス流を供給圧力で導入することと、
前記保持液出口からの保持液であって、前記保持液は、低減された体積分率の前記重質炭化水素を有し、前記低減された体積分率は、前記初期体積分率より小さい、保持液、または
前記透過液出口からの透過液であって、前記透過液は、増加した体積分率の前記重質炭化水素を有し、前記増加した体積分率は、前記初期体積分率より大きい、透過液の少なくとも1つを収集することとを含む方法。
実施形態42
前記供給圧力が、1バール~10バールである、実施形態41に記載の方法。
実施形態43
前記分離器ユニットが、20℃~100℃の分離温度にある、実施形態41に記載の方法。
Claims (7)
- メタンよりも3個以上の炭素原子を有する重質炭化水素に対して選択的に透過性であるポリマー材料を含む複合膜であって、前記ポリマー材料は、式(I)に従うポリシロキサン主鎖を有する第1のコポリマーを含み、
各A1は、ジメチルシロキシルモノマーであり、
各A2は、式(M1)を有する置換メチルシロキシルモノマーから独立して選択され、
各G1は、式(G1)を有する置換メチルシロキシルモノマーであり、
下付き文字nおよびbは、前記第2のコポリマーのランダムに配置されたモノマーのモル分率を表し、
各R 7 がメチルかつ、nは、0.005~0.55であり、または、各R 7 がフェニルかつ、nは、0.45~0.50であり、
n+b=1であり、
各R1は、オクチルであり、
下付き文字d、p、およびmは、ポリシロキサン主鎖中のランダムに配置されたモノマーA1、A2、およびA3のモル分率を表し、
pは、0.20~0.50であり、
mは、0.01~0.20であり、
d+p+m=1であり、
式(I)および(II)における各Mは、末端シリル基である、複合膜。 - 前記ポリマー材料への構造的支持を提供する多孔質支持体層およびベース支持体をさらに備え、前記ポリマー材料は、多孔質支持体層上にコーティングされ、前記多孔質支持体は、後に前記ポリマー材料と前記ベース支持体との間に介在し、前記ベース支持体が、ポリ(エチレンテレフタレート)、セルロースアセテート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(アルキルアミド)、またはポリ(アリールアミド)から選択される不織材料であり、前記多孔質支持体層が、ポリアクリロニトリル、ポリ(フッ化ビニリデン)、ポリカーボネート、ポリアミド、酢酸セルロース、ポリマースルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、またはポリエーテルスルホンから選択される微孔質材料である、請求項1に記載の複合膜。
- 各R7が、メチルである、請求項1に記載の複合膜。
- 各R7が、フェニルであり、
nが、0.45~0.50である、請求項1に記載の複合膜。 - 天然ガスから重質炭化水素を除去するためのシステムであって、
入口、保持液出口、および透過液出口を備える分離器ユニットと、
前記分離器ユニットの前記入口と流体連通する天然ガス源と、
前記分離器ユニット内で最初に少なくとも1つの複合膜を通過することなく前記入口から前記透過液出口への流体の流れを防止し、前記少なくとも1つの複合膜を通過することなく前記流体の流れが前記入口から前記保持液出口へ進むことを可能にするように構成される、請求項1に記載の少なくとも1つの複合膜と、
前記分離器ユニットの前記保持液出口と流体連通する保持液収集器と、
前記分離器ユニットの前記透過液出口と流体連通する透過液収集器であって、少なくとも3個の炭素原子を有する重質炭化水素を含む透過液を収集する透過液収集器と、を備えるシステム。 - 前記複合膜の前記ポリマー材料が多孔質支持体層上にコーティングされ、前記多孔質支持体が後に前記ポリマー材料と前記不織材料との間に介在し、前記不織材料が、ポリ(エチレンテレフタレート)であり、前記多孔質支持体層が、ポリアクリロニトリル、ポリ(フッ化ビニリデン)、またはポリエーテルスルホンから選択される、請求項5に記載のシステム。
- メタン、および初期体積分率の少なくとも3個の炭素原子を有する重質炭化水素を含有する天然ガス流から、前記重質炭化水素を除去する方法であって、
入口と、保持液出口と、透過液出口と、分離器ユニット内で最初に少なくとも1つの複合膜を通過することなく前記入口から前記透過液出口への流体の流れを防止し、前記少なくとも1つの複合膜を通過することなく前記流体の流れが前記入口から前記保持液出口へ進むことを可能にするように構成される、請求項1に記載の少なくとも1つの複合膜とを備える、20℃~100℃の分離温度にある分離器ユニットに、前記天然ガス流を1バール~10バールの供給圧力で導入することと、
前記保持液出口からの保持液であって、前記保持液は、低減された体積分率の前記重質炭化水素を有し、前記低減された体積分率は、前記初期体積分率より小さい、保持液、または
前記透過液出口からの透過液であって、前記透過液は、増加した体積分率の前記重質炭化水素を有し、前記増加した体積分率は、前記初期体積分率より大きい、透過液の少なくとも1つを収集することとを含む方法。
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