JPH02138136A - Selective separation of aromatic hydrocarbon from mixture of aromatic hydrocarbon and saturated hydrocarbon using polyethylene glycol-impregnated hydrophilic membrane - Google Patents
Selective separation of aromatic hydrocarbon from mixture of aromatic hydrocarbon and saturated hydrocarbon using polyethylene glycol-impregnated hydrophilic membraneInfo
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の簡単な記述〕
芳香族及び飽和成分を含有する炭化水素フィード流が、
特別に処理した、再生セルロース及び酢酸セルロースか
ら選ばれる親水性膜にバーベイポレーション(perv
aporation)下に芳香族成分を選択的に浸透さ
せることによって芳香族に冨んだ相と芳香族の少ない相
に選択的に分離される。再生セルロースはそのままでは
フィード流の非芳香族成分に対する芳香族炭化水素の有
位な選択性を殆ど有さす、低い流量(flux)を有し
ている。しかしながら再生セルロース膜を、それに使用
前に注意深くコントロールした量及びタイプのポリエチ
レングリコールを含浸させることによって芳香族炭化水
素に選択的かつ浸透性とすることが見い出された。同様
にポリエチレングリコールを含有する酢酸セルロース膜
も芳香族炭化水素に対し非常に高い選択性を示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION A hydrocarbon feed stream containing aromatic and saturated components is
Specially treated hydrophilic membranes selected from regenerated cellulose and cellulose acetate are subjected to barvaporation.
By selectively infiltrating the aromatic component under aporation), the aromatic component is selectively separated into an aromatic-rich phase and an aromatic-poor phase. Regenerated cellulose as such has a low flux which makes it highly selective for aromatic hydrocarbons over non-aromatic components of the feed stream. However, it has been discovered that regenerated cellulose membranes can be made selective and permeable to aromatic hydrocarbons by impregnating them with carefully controlled amounts and types of polyethylene glycol prior to use. Cellulose acetate membranes containing polyethylene glycol likewise exhibit very high selectivity for aromatic hydrocarbons.
好ましい態様において分離される炭化水素フィード流は
芳香族及び飽和炭化水素の混合物よりなり、もっとも典
型的には改質ガソリン流等の改質油流(reforma
te stream)である。かかる流れはやがてスル
ホラン、グリコール類、802等の溶媒を用いる溶媒抽
出によって分離されるが、蒸留によって芳香族分リッチ
とすることができる。The hydrocarbon feed stream that is separated in a preferred embodiment consists of a mixture of aromatic and saturated hydrocarbons, most typically a reformate oil stream such as a reformate gasoline stream.
te stream). This stream is then separated by solvent extraction using solvents such as sulfolane, glycols, 802, etc., but can be enriched in aromatics by distillation.
ポリエチレングリコールを含浸させた再生セルロース及
び酢酸セルロースを用いる本方法によって、これらの混
合フィード流から芳香族分を選択除去して溶媒抽出また
は除去蒸留の負担を軽減することができる。本膜分離プ
ロセスを付加するかまたは代替させることによって常套
プロセスの高エネルギー消費の必要性が減ぜられる。The method of using regenerated cellulose and cellulose acetate impregnated with polyethylene glycol allows selective removal of aromatics from these mixed feed streams, relieving the burden of solvent extraction or subtractive distillation. Adding to or replacing the present membrane separation process reduces the need for high energy consumption of conventional processes.
飽和炭化水素から芳香族炭化水素の分離は多くのプロセ
スで望まれている。改質油中の芳香族分含量の増加は高
オクタン割合の自動車燃料をもたらす。芳香族化合物は
種々のアリールアルキレート製造のための及び芳香族溶
媒製造のための他の同様な流れからも回収される。Separation of aromatic hydrocarbons from saturated hydrocarbons is desired in many processes. Increasing the aromatic content in the reformate results in a high octane automobile fuel. Aromatics are also recovered from other similar streams for the production of various aryl alkylates and for the production of aromatic solvents.
飽和炭化水素から芳香族炭化水素の分離は現在種々の技
術、例えば蒸留(通常の、真空での、抽出−もしくは共
沸蒸留);スルホラン類、グリコール類またはS Oz
を用いる溶媒抽出;天然もしくは合成ゼオライト等の分
子篩を用いる吸着を用いて行われている。シクロデキス
トリン等の種々の化学物質による芳香族分の複合化(c
oa+plexation)及び膜分離プロセスをはじ
めとする他の技術も提案されている。The separation of aromatic hydrocarbons from saturated hydrocarbons is currently carried out using various techniques, for example distillation (conventional, vacuum, extraction- or azeotropic distillation); sulfolanes, glycols or SO
Solvent extraction using molecular sieves such as natural or synthetic zeolites; adsorption using molecular sieves such as natural or synthetic zeolites. Complexation of aromatic components with various chemicals such as cyclodextrin (c
Other technologies have also been proposed, including OA+plexation) and membrane separation processes.
膜分離プロセスは簡単でエネルギー消費が低いので魅力
的である。飽和炭化水素から芳香族炭化水素の分離に際
し、フィード流の、物理的及び化学的類似性等の性質に
よって種々の制約が膜に課せられる。Membrane separation processes are attractive because of their simplicity and low energy consumption. In separating aromatic hydrocarbons from saturated hydrocarbons, various constraints are placed on the membrane depending on the nature of the feed streams, such as physical and chemical similarity.
これらの制約及び障害に照らし、低分子量炭化水素流(
くC0゜)中の芳香族炭化水素の分離のために適当な膜
分離プロセスとしてバーベイポレーションが認識される
に至った。バーベイポレーションは液体フィード流の特
定成分が薄いフィルム中に溶解しその中を拡散するプロ
セスである。フィルムの下流で、これらの成分は真空に
して表面から蒸発させることにより、または不活性流体
で洗うことにより除去される。In light of these constraints and obstacles, low molecular weight hydrocarbon streams (
Barbaporation has come to be recognized as a suitable membrane separation process for the separation of aromatic hydrocarbons in CO2. Barbaporation is a process in which certain components of a liquid feed stream dissolve into and diffuse into a thin film. Downstream of the film, these components are removed by evaporating them from the surface using a vacuum or by washing with an inert fluid.
種々の高分子フィルムがパーベイポレーション下に用い
られた。これらにはポリエチレン、ポリプロピレン、フ
ッ化ポリビニリデン等の疎水性ポリマー、エチルセルロ
ース、酢酸セルロース等の親木性ポリマー、及びポリエ
チレン・スチレンコポリマー、芳香族ポリウレタン、架
橋ポリスチレン、芳香族ポリホスホネート−酢酸セルロ
ース高分子合金等の芳香族含有ポリマーが含まれる。分
離率(separation factors)は1〜
20に亘り、流量はI X I Q−Z×I Q−’m
/ n(dayに亘る。芳香族含有ポリマーは一般に芳
香族炭化水素に対し高い選択性を示すが、中くらいの流
量しか示さなかった(米国特許2,970,106.3
,043,891.2.958,656.2,947,
687及び2,958,657 、西独特許2,626
,629 、及び米国特許3,930,990 )。Various polymeric films were used under pervaporation. These include hydrophobic polymers such as polyethylene, polypropylene, and polyvinylidene fluoride, wood-loving polymers such as ethylcellulose and cellulose acetate, and polyethylene/styrene copolymers, aromatic polyurethanes, crosslinked polystyrene, and aromatic polyphosphonate-cellulose acetate polymers. Includes aromatic-containing polymers such as alloys. Separation factors are 1~
20, the flow rate is I X I Q-Z×I Q-'m
/n (day.
,043,891.2.958,656.2,947,
687 and 2,958,657, West German Patent 2,626
, 629, and U.S. Pat. No. 3,930,990).
飽和炭化水素から芳香族炭化水素を除くのに液膜を使用
することは高分子フィルムを通してのバーベイポレーシ
ョンに対する別法である。液膜は重い鉱油中の炭化水素
/界面活性剤/水エマルジョンより構成される。炭化水
素混合物は界面活性剤(例えばサポニン)、水溶性極性
化合物(例えばグリセロール、ポリエチレングリコール
)及び水より構成されろ水相中で乳化される。このエマ
ルジョンをより重い油溶媒に分散させると、安定な液滴
(stable drops)が形成され、2つの炭化
水素相の間に水相よりなる薄いフィルムが形成される。The use of liquid membranes to remove aromatic hydrocarbons from saturated hydrocarbons is an alternative to barvaporation through polymeric films. The liquid film is composed of a hydrocarbon/surfactant/water emulsion in heavy mineral oil. The hydrocarbon mixture is emulsified in a filtered aqueous phase consisting of a surfactant (eg, saponin), a water-soluble polar compound (eg, glycerol, polyethylene glycol), and water. When this emulsion is dispersed in a heavier oil solvent, stable drops are formed, forming a thin film of aqueous phase between the two hydrocarbon phases.
グリセロール(またはPEG)は液滴の安定性及び総括
分離効率を増加させるために用いる。Glycerol (or PEG) is used to increase droplet stability and overall separation efficiency.
グリセロール(またはPEG)はまた水相中の芳香族炭
化水素の溶解度、ひいては液膜を通してのそれらの移動
を高める。20までの分離例(separation
5ectors)が達成された。この方法の欠点は小滴
の低安定性、操作の複雑性、及び回収及び液膜小滴を形
成する成分の循環に伴う問題である。高選択性の利点を
維持しつつ液膜に伴う問題及び制限を克服すべく、多孔
マトリックスへの液膜の固定化が開発された。固定化さ
れた液膜はポリマー膜等の固体の多孔マトリックス中ま
たはかかる固体の表面に捕獲された抽出性液体である。Glycerol (or PEG) also increases the solubility of aromatic hydrocarbons in the aqueous phase and thus their migration through the liquid film. Up to 20 separation examples (separation
5ectors) was achieved. Disadvantages of this method include low droplet stability, operational complexity, and problems with recovery and circulation of the components forming the liquid film droplets. Immobilization of liquid films in porous matrices has been developed to overcome the problems and limitations associated with liquid films while maintaining the benefits of high selectivity. An immobilized liquid film is an extractable liquid trapped in a porous matrix of a solid, such as a polymeric membrane, or on the surface of such a solid.
膜のマトリックス中に液体を固定化するいくつかの方法
が先行文献、例えばChemistry Letter
s %1980.1445−1448頁;米国特許3.
625,734及び4+039,499 ; Fr1
edlander及びLutz、 ’Membrane
s for Pressure Permeation
(加圧浸透用膜)のMembrane Process
es 1nIndustry and Biomedi
cine (工業及び生体臨床医学における膜プロセス
)の項、肥旧erklA、PlenuIIIPress
、 NY−London、 1971 (7399
頁);米国特許3,447.286及び3,335,5
45 ; RecentDevelopment i
n 5eparation 5cience (分離
科学における最近の開発) 、Volumel CRC
Press(1973) 、153ff頁;同、Vol
umeV (1979)、11ff頁;米国特許3,4
50,631及び4,060,566 ;Ind、I
Eng、Chew、Process Dis、Deve
lop 12(3)、1973 ;及び特開昭53 (
1978)−70084に記述されている。これらの方
法はつぎのとおりである。Several methods of immobilizing liquids in membrane matrices are described in the prior literature, e.g. Chemistry Letter
s % 1980. pages 1445-1448; US Patent 3.
625,734 and 4+039,499; Fr1
edlander and Lutz, 'Membrane
s for Pressure Permeation
Membrane Process (pressure osmosis membrane)
es 1nIndustry and Biomedi
cine (Membrane Processes in Industrial and Biomedical Medicine) Section, HiroerklA, PlenuIIIPress
, NY-London, 1971 (7399
page); U.S. Patent 3,447.286 and 3,335,5
45; Recent Development i
n 5eparation 5science (Recent Developments in Separation Science), Volume CRC
Press (1973), p. 153ff; Vol.
umeV (1979), p. 11ff; US Patent 3,4
50,631 and 4,060,566; Ind, I
Eng, Chew, Process Dis, Dev
lop 12(3), 1973; and JP-A-1973 (
1978)-70084. These methods are as follows.
1、多孔非湿潤基材(a porous unwet
backing)上に液フィルムを支えること。1. A porous unwet substrate
backing) to support the liquid film on.
2、 非相互作用性ポリマーフィルム上に液フィルムを
支えること。2. Supporting the liquid film on a non-interactive polymer film.
3、 ポリマーフィルムを液で膨潤させること。3. Swelling the polymer film with liquid.
4、 ポリマーと液体とを一緒にフィルムに流延する(
casting)こと。4. Casting the polymer and liquid together into a film (
casting).
5、液体を用いてゲルを形成させること。5. Forming a gel using a liquid.
6、多孔ポリマーフィルム中に液体フィルムを支えるこ
と。6. Supporting the liquid film in a porous polymer film.
固定化液膜はバーベイボレーションによる芳香族炭化水
素/飽和炭化水素分離のために用いられてきた。この膜
はフッ化ポリビニリデン3−メチルスルホランの混合物
(芳香族抽出剤である)をキャストすることによって製
造される( J、ofApplied Polymer
5cience 、 Volua+e26.489−
497 (1981))。純粋なフッ化ポリビニリデ
ン膜は高い選択率(ベンゼン/シクロヘキサンについて
1B)を有するが、一方低い流量を示す(60℃で1o
−’rrr/rrr day) 、 25 wt、%ま
で3−メチルスルホランを加えることによって選択率は
8に減少するが、流量は60℃で104n?/mday
に増加する。Immobilized liquid membranes have been used for aromatic/saturated hydrocarbon separation by barbey boration. This membrane is produced by casting a mixture of polyvinylidene fluoride 3-methylsulfolane, which is an aromatic extractant (J, of Applied Polymer
5science, Volua+e26.489-
497 (1981)). Pure polyvinylidene fluoride membranes have high selectivities (1B for benzene/cyclohexane) but exhibit low fluxes (1o at 60°C).
-'rrr/rrr day), by adding 3-methylsulfolane to 25 wt, %, the selectivity decreases to 8, but the flow rate is 104 n? at 60 °C. /mday
increases to
ヒドロキシプロピルメチルセルロース膜中のショルディ
ンガー(Schordinger) Ct−及びβ−シ
クロデキストリンもバーベイボレーションによる芳香族
分の分離に用いられてきた( J、AppliedPo
lya+er 5cience 26.489−497
(1981))。Schordinger Ct- and β-cyclodextrins in hydroxypropyl methylcellulose membranes have also been used for the separation of aromatic components by barbey boration (J, Applied Po.
lya+er 5science 26.489-497
(1981)).
ポリエチレングリコールは膜処理用に及び種々の高分子
膜における固定化液体として頻繁に用いられてきた。ポ
リエチレングリコール及びグリセロールは再生セルロー
スや酢酸セルロース等の親水性膜の乾燥及び孔崩壊(p
ore collapse)を防ぐための孔安定化剤と
して用いられている(米国特許3,772.072)。Polyethylene glycol has been frequently used for membrane processing and as an immobilizing liquid in various polymeric membranes. Polyethylene glycol and glycerol cause drying and pore collapse (p
It has been used as a pore stabilizer to prevent ore collapse (U.S. Pat. No. 3,772,072).
キャスティング溶液からの湿潤膜はPEGまたはグリセ
ロールの水溶液で処理し、乾燥して膜の孔中にPEGま
たはグリセロールを置き去りにする。The wet membrane from the casting solution is treated with an aqueous solution of PEG or glycerol and dried leaving the PEG or glycerol in the pores of the membrane.
ポリエチレングリコールはまた逆浸透酢酸セルロース膜
製造用キャスティング溶液中の膨潤剤または非溶媒の代
替物として用いられてきた(米国特許3,878,27
6 )。ポリエチレングリコールはまた低流量酢酸セル
ロース膜及び中空繊維(米国特許3,873.653
)をはじめいくつかの他の合成有機ポリマー膜(米国特
許4,087,388)の流量を改善する可塑剤として
用いられてきた。Polyethylene glycol has also been used as a swelling agent or non-solvent replacement in casting solutions for reverse osmosis cellulose acetate membrane production (U.S. Pat. No. 3,878,27
6). Polyethylene glycol is also used in low flow cellulose acetate membranes and hollow fibers (U.S. Pat. No. 3,873,653).
) and several other synthetic organic polymer membranes (US Pat. No. 4,087,388) have been used as plasticizers to improve flux.
ガス混合物から極性ガス、例えばS02もしくはCO2
を分離するのに固定化ポリエチレングリコールを使用す
る例がいくつが行われた。すなわち、ポリエチレングリ
コール(MW300〜4000)をテトラヒドロフラン
中硝酸セルロースと共にキャストして、CO□を選択的
に分離するのに用いる膜を生成させた(Chemist
ry Letters。From the gas mixture a polar gas, e.g. S02 or CO2
Several examples have been carried out using immobilized polyethylene glycol to separate . Briefly, polyethylene glycol (MW 300-4000) was cast with cellulose nitrate in tetrahydrofuran to produce a membrane used to selectively separate CO□ (Chemist
ry Letters.
1980、pgs、1445 1448)、ポリエチレ
ングリコールの固定化膜を多孔ポリマー膜上に支え、ガ
ス流からS02を分離するのに用いた(米国特許3,6
25.734)、シリコーンゴム膜上のジエチレングリ
コールが02からCO□の分離に用いられた(米国特許
3,335,545 )。多孔基材(a porous
backing)上に支えたポリエチレングリコール
の堅いゲル及びカポシル(Cabosil)もしくは七
ロサイズ(Cellosize)がS02分離のために
用いられた(RecenL Developments
in 5eparationScience、 V
olui+e I、CRCPress 、 19
73pg、153ff)。ポリエチレングリコールを含
む多価アルコールを多孔ポリマー膜中に固定化し、有機
化合物混合物から不飽和化合物を分離するのに用いられ
た(特開昭53−70084.1978)。(他の物の
中で)飽和炭化水素から芳香族炭化水素を分離するため
に、選択性溶媒を含有する多孔吸収剤バリヤーを用いる
半透膜の概念が米国特許3.244.763に記載され
ている。1980, pgs, 1445-1448), an immobilized membrane of polyethylene glycol supported on a porous polymer membrane was used to separate S02 from a gas stream (U.S. Pat.
25,734), diethylene glycol on a silicone rubber membrane was used for the separation of CO□ from 02 (US Pat. No. 3,335,545). Porous base material (a porous
A stiff gel of polyethylene glycol supported on a backing and Cabosil or Cellosize was used for S02 separation (RecenL Developments).
in 5eparationScience, V
olui+e I, CRC Press, 19
73pg, 153ff). A polyhydric alcohol containing polyethylene glycol was immobilized in a porous polymer membrane and used to separate unsaturated compounds from a mixture of organic compounds (Japanese Patent Application Laid-open No. 53-70084.1978). A semipermeable membrane concept using a porous absorbent barrier containing a selective solvent to separate aromatic hydrocarbons from saturated hydrocarbons (among other things) is described in U.S. Pat. No. 3,244,763. ing.
要約するに、膜を通しての芳香族炭化水素/飽和炭化水
素分離は種々の技術を用いて研究されてきた。これらは
高分子膜を通してのパーへイポレーション、乳化液膜及
び固定化液膜を通してのバーベイボレーションによる飽
和炭化水素から芳香族炭化水素の抽出を包含する。これ
らのケースでは高い選択率が得られたが、低流量のため
高コストであった。本発明はより高い流量での高い選択
率を達成する機会を提供する。In summary, aromatic/saturated hydrocarbon separation through membranes has been investigated using various techniques. These include the extraction of aromatic hydrocarbons from saturated hydrocarbons by percolation through polymeric membranes, barbeyboration through emulsion liquid membranes and immobilized liquid membranes. Although high selectivity was obtained in these cases, the cost was high due to the low flow rate. The present invention provides the opportunity to achieve high selectivity at higher flow rates.
本発明は分子量約200〜100,000の範囲の分子
量を有するポリエチレングリコールを約5〜30ivt
、%含浸させた再生セルロースもしくは酢酸セルロース
、好ましくは再生セルロースがら選ばれた親水性高分子
膜をパーベイポレーション条件下に使用して飽和炭化水
素から低分子量芳香族炭化水素を選択的に分離する方法
に関する。The present invention uses about 5 to 30 ivt of polyethylene glycol having a molecular weight in the range of about 200 to 100,000.
Selective separation of low molecular weight aromatic hydrocarbons from saturated hydrocarbons using a hydrophilic polymer membrane selected from regenerated cellulose or cellulose acetate, preferably regenerated cellulose, impregnated with . Regarding how to.
PEG含浸膜を用いる本分離法は高流量及び高分離率(
high 5eparation factors)に
よって特徴づけられる。PEG含浸親水性膜を用いる本
プロセスはもっとも広い適用において改質油流(ref
orn+ates treaa+s)からの芳香族分(
aromatics)の分離に適用される。かかる分離
は高オクタンモーター燃料の製造、芳香族溶媒の製造等
に重要かつ有用である。This separation method using a PEG-impregnated membrane has a high flow rate and high separation rate (
high 5 separation factors). This process using a PEG-impregnated hydrophilic membrane has the widest application in modified oil streams (ref.
aromatic content (orn+ates treaa+s)
aromatics). Such separation is important and useful in the production of high octane motor fuels, aromatic solvent production, and the like.
膜を通しての芳香族炭化水素(aroma t 1cs
)の選択率及び流量が膜中のポリエチレングリコールの
重量パーセント、膜の孔サイズ(pore 5ize)
、ポリエチレングリコールの分子量及び温度を変化させ
ることによって影響されることが見い出された。Aromatic hydrocarbons (aroma t 1cs) through the membrane
) selectivity and flow rate are determined by the weight percent of polyethylene glycol in the membrane, the membrane pore size (pore 5ize)
, was found to be affected by changing the molecular weight of polyethylene glycol and temperature.
ポリエチレングリコールを含浸させるのに適当な膜は前
記した再生セルロース膜や酢酸セルロース膜のごとく親
水性のものである。該グリコールとポリマーの間に最も
強い水素結合を与える再生セルロース膜が、膜からグリ
コールのこし取り(leaching)に抵抗するので
好ましい。Membranes suitable for impregnation with polyethylene glycol are hydrophilic, such as the regenerated cellulose membranes and cellulose acetate membranes described above. Regenerated cellulose membranes that provide the strongest hydrogen bonding between the glycol and polymer are preferred as they resist leaching of the glycol from the membrane.
疎水性膜はポリエチレングリコールを水素結合しない。Hydrophobic membranes do not hydrogen bond polyethylene glycol.
従って膜マトリックス中での後者の安定性は低い。従っ
てこれらの膜は本発明に有用でない。The stability of the latter in the membrane matrix is therefore low. Therefore, these membranes are not useful in the present invention.
有用な親水性膜、好ましくは再生セルロース膜は一般に
乾燥厚さ約10〜25μで水溶液を用いて測定された、
カットされた分子量(molecularweight
cut offs) 10.000〜50.000を
有する。膜の浸透速度(permeation rat
e) (流量)(flux)は膜厚に逆比例し、より薄
い膜が好ましい。Useful hydrophilic membranes, preferably regenerated cellulose membranes, generally have a dry thickness of about 10-25 microns, measured using an aqueous solution.
Cut molecular weight
cut offs) from 10.000 to 50.000. membrane permeation rate
e) (Flow rate) (flux) is inversely proportional to the film thickness, and a thinner film is preferable.
再生セルロース膜のMWCOはPEGを含浸させる前に
カセイ化合物(caustic) (例えばNa0H)
またはZnC1t溶液等の孔改質剤(pore n+o
difiers)を浸透させることによって改質し、コ
ントロールすることができる。このことは、後で示す実
施例で詳細に記述するごとく流量及び選択率をコントロ
ールするのに重要である。かかる処理は与えられたPE
G負荷での流量を増加させるが、他方分離選択率を減少
させる。The MWCO of the regenerated cellulose membrane is pretreated with a caustic compound (e.g. NaOH) prior to impregnation with PEG.
Or a pore modifier such as ZnC1t solution (pore n+o
can be modified and controlled by infiltration of This is important for controlling flow rate and selectivity, as detailed in the examples below. Such processing
It increases the flow rate at G load, but on the other hand decreases the separation selectivity.
膜に含浸させるPEGの分子量は約200〜100.0
00、好ましくは約600〜14,000の範囲にある
べきである。膜に含浸させるポリエチレングリコールの
有用な濃度域は約5〜30wt0%、好ましくは約10
〜25wt、%、もっとも好ましくは約10〜15 w
t、%に亘る。ポリエチレングリコール(PEG)含浸
再生セルロース膜(本発明における飽和炭化水素からの
芳香族炭化水素の分離に有用)は種々の方法で製造する
ことができる。再生セルロース膜は典型的にはメーカー
によって供給され、膜を乾燥から防ぐためにグリセロー
ルすなわちグリセリンで可塑化されている。このグリセ
ロールすなわちグリセリンはPEG含浸に先立ち、例え
ば水浸漬によって除かなければならない。好ましい方法
において、グリセロールすなわちグリセリン可塑剤の除
去後の商業上入手可能な再生セルロース膜にPEGを浸
漬(soaking。The molecular weight of PEG impregnated into the membrane is approximately 200 to 100.0.
00, preferably in the range of about 600 to 14,000. A useful concentration range of polyethylene glycol to impregnate the membrane is about 5-30% by weight, preferably about 10% by weight.
~25wt,%, most preferably about 10-15w
t, over %. Polyethylene glycol (PEG) impregnated regenerated cellulose membranes, useful for the separation of aromatic hydrocarbons from saturated hydrocarbons in the present invention, can be produced in a variety of ways. Regenerated cellulose membranes are typically supplied by manufacturers and are plasticized with glycerol or glycerin to prevent the membrane from drying out. This glycerol or glycerin must be removed prior to PEG impregnation, for example by water soaking. In a preferred method, PEG is soaked into a commercially available regenerated cellulose membrane after removal of the glycerol or glycerin plasticizer.
immersion、dipping)、スプレー(s
praying) 、膜を横切ってのグリセロールの通
過等によって含浸させる。浸漬(immers 1on
)が好ましい方法である。immersion, dipping), spray (s
(praying), passing glycerol across the membrane, etc. Immersing (immers 1on)
) is the preferred method.
典型的には膜を一定時間、一般には平衡が達成されるま
でPEG溶液に浸漬する。含浸は物理的現象であって化
学的現象でなく、温度変化も平衡点を超える浸漬時間も
膜中へのPEGの最終負荷に影響を与えない。膜に捕獲
されるPEGの量(負荷レヘル)は浸漬浴溶液中のPE
G濃度及び浸漬時間によってコントロールされる。しか
しながら、−旦平衡に達すると、より長い時間の浸漬は
殆ど効果をもたらさず、PEG負荷は一定となる。Typically, the membrane is soaked in the PEG solution for a period of time, generally until equilibrium is achieved. Impregnation is a physical and not a chemical phenomenon, and neither temperature changes nor soak times above the equilibrium point affect the final loading of PEG into the membrane. The amount of PEG captured on the membrane (loading level) is determined by the amount of PEG in the soaking bath solution.
Controlled by G concentration and immersion time. However, once equilibrium is reached, longer soaking times have little effect and the PEG loading becomes constant.
PEGO高負荷では、小さい孔の膜の方が大きい孔の膜
より芳香族炭化水素に対し選択性が高い。At high PEGO loading, small pore membranes are more selective for aromatic hydrocarbons than large pore membranes.
PEGの臨界負荷(すなわち、それより上では分離性能
が落ちる上限)は膜の孔サイズが増加するにつれて減少
する。膜中のPEGの重量%が増加するにつれて、流量
が増加し、選択率は臨界濃度レヘルに達するまで減少す
る。臨界濃度レベルより上では膜性能は低下する。PE
0600についてはこの臨界負荷は膜サイズによって約
13〜25wt、%に亘る。The critical load of PEG (ie, the upper limit above which separation performance decreases) decreases as the membrane pore size increases. As the weight percent of PEG in the membrane increases, the flow rate increases and the selectivity decreases until a critical concentration level is reached. Above a critical concentration level, membrane performance deteriorates. P.E.
For 0600, this critical load ranges from about 13-25 wt.% depending on membrane size.
ポリエチレングリコール含浸酢酸セルロース膜は酢酸セ
ルロース及びポリエチレングリコールを塩化メチレン等
の溶媒に溶解し、適当な基材(substnate)
もしくはキャスティング板(castingplate
) (例えば磨いた金属、ガラス等)の上に溶液の薄い
フィルムをキャストし、溶媒を蒸発させて透明の可とう
性フィルムを製造する。A polyethylene glycol-impregnated cellulose acetate membrane is prepared by dissolving cellulose acetate and polyethylene glycol in a solvent such as methylene chloride, and adding a suitable substrate.
Or casting plate
) Cast a thin film of the solution onto (e.g. polished metal, glass, etc.) and evaporate the solvent to produce a transparent flexible film.
PEG含浸再生セルロースもしくは酢酸セルロース膜を
用いる本発明方法に服せしめる改質油流は芳香族及び飽
和成分を含み、典型的にはC9−C2゜より大きくなく
、約150より大きくない分子量の成分よりなる。改質
油はかくして本発明の使用によって有利に品質アップさ
れ、高オクタンモーター燃料を与える。The modified oil streams subjected to the process of the present invention using PEG-impregnated regenerated cellulose or cellulose acetate membranes contain aromatic and saturated components and typically have a molecular weight of no greater than C9-C2 and no greater than about 150. Become. The reformate is thus advantageously upgraded by use of the present invention to provide a high octane motor fuel.
本発明方法によって、フィード流から芳香族炭化水素が
10−”g / m day程度の浸透速度及び7以上
の分離率(separation factors)で
除去される。流量及び分離率は膜のサイズ、PEG分子
量、PEG負荷レベル、及び運転温度及び圧力に直接関
係にそれらによって影響される。これらの関係は実施例
でもっと詳しく記述する。The method of the present invention removes aromatic hydrocarbons from the feed stream with permeation rates on the order of 10-''g/m day and separation factors of 7 or higher. The flow rates and separation factors are dependent on membrane size, PEG molecular weight. , PEG loading level, and operating temperature and pressure. These relationships are described in more detail in the Examples.
分離はパーへイポレーション条件下に行う。フィードは
液相であり、温度及び圧力は0〜100℃及びO〜10
00PSIG (70,31kg/cnl) 、より好
ましくは0〜100℃及び0〜5 Q 0PSIG(3
5,16kg/cd)に亘る。膜の下流には真空を適用
して圧力が液フィードの平衡蒸気圧より小さくなるよう
にする。分離は下流真空によって引き起こされる濃度勾
配推進力下に膜を通して拡散する分子によって達成され
る。フィードの流速はフィードの停滞した層が膜表面上
に蓄積しないことを保証するに十分な流速でなければな
らない。Separation is carried out under perturbation conditions. The feed is in liquid phase, temperature and pressure are 0-100℃ and O-10
00PSIG (70,31kg/cnl), more preferably 0-100℃ and 0-5Q 0PSIG (3
5.16 kg/cd). A vacuum is applied downstream of the membrane such that the pressure is less than the equilibrium vapor pressure of the liquid feed. Separation is achieved by molecules diffusing through the membrane under concentration gradient driving forces caused by a downstream vacuum. The feed flow rate must be sufficient to ensure that a stagnant layer of feed does not build up on the membrane surface.
この方法の典形的実験ユニットを図1に示す。A typical experimental unit for this method is shown in Figure 1.
芳香族炭化水素及び飽和炭化水素よりなる炭化水素フィ
ードをフィードタンク (feed reservoi
r)■に入れる。フィードをポンプ2及びライン3を経
由して膜ホルダー4を横切って循環させる。フィードは
ライン5を経て膜ホールダーからタンクへ戻る。膜ホー
ルダーは平板で枠組み設計となっており、その中でフィ
ードは膜の上面を沿って流れ、浸透物質は真空下に膜の
下流側からライン6を経て除去される。浸透物質は液体
窒素上浸透物質トラップ7中にトラップされる。バルブ
操作によって、次の浸透物質サンプルを回収することが
できる。A hydrocarbon feed consisting of aromatic hydrocarbons and saturated hydrocarbons is fed to a feed tank (feed reserve).
r) Put it in ■. The feed is circulated across the membrane holder 4 via pump 2 and line 3. The feed returns from the membrane holder to the tank via line 5. The membrane holder has a flat framework design in which the feed flows along the top surface of the membrane and the permeate is removed under vacuum from the downstream side of the membrane via line 6. The permeate is trapped in the permeate trap 7 over liquid nitrogen. Valve operation allows the next permeate sample to be collected.
本発明のより完全な実証は例示的目的であって発明の範
囲を限定することを意図するものでない以下の実施例を
通して得られる。A more complete demonstration of the invention is obtained through the following examples, which are for illustrative purposes and are not intended to limit the scope of the invention.
実旧±1
以下の実施例は疎水性高分子多孔膜が本発明に適当でな
いことを説明する。ポリカーボネート多孔膜(孔サイズ
−〇、 2 X O,04μ)及びポリプロピレン多孔
膜(孔直径=0.05μ)の表面にPEG600を散布
する(spreading)ことによってPEG600
を含浸させた。ついでこれらの膜の芳香族炭化水素に対
する選択率を典形的なパーベイポレーション条件下(上
の流れの圧力−〇 PSIG(Okg/cd)、下流真
空−10mmHg) 22℃でテストした。用いたフ
ィードはトルエン/ヘプタンの混合物であった。結果を
表1に掲げる。すべてのPEGは非常に高い流量及び選
択性なしによって示されるように膜からこし取られた。The following examples illustrate that hydrophobic polymeric porous membranes are not suitable for the present invention. PEG600 was prepared by spreading PEG600 on the surface of a polycarbonate porous membrane (pore size -〇, 2X O, 04μ) and a polypropylene porous membrane (pore diameter = 0.05μ).
Impregnated with. The selectivity of these membranes for aromatic hydrocarbons was then tested under typical pervaporation conditions (overflow pressure - 0 PSIG (Okg/cd), downstream vacuum - 10 mmHg) at 22°C. The feed used was a toluene/heptane mixture. The results are listed in Table 1. All PEG was strained from the membrane as indicated by very high flow rates and no selectivity.
以下の実施例はポリエチレングリコール含浸再生セルロ
ース膜にバーベイポレーション条件下に芳香族炭化水素
が選択的に浸透すること及び膜性能が膜中のPEG60
0度と膜の孔サイズの両者によって影響を受けることを
示す。表2にこれらのテストで用いた再生セルロース膜
の物性を示す。再生セルロース膜に、その湿潤膜をPE
G濃度を変化させた水溶液中に時間をかえて浸漬するこ
とによって、PEGを含浸させた。処理後、膜を60℃
で乾燥して水を除去し、膜中のPEG−600の重量パ
ーセントを以下のようにして測定した。The following examples demonstrate the selective permeation of aromatic hydrocarbons into polyethylene glycol-impregnated regenerated cellulose membranes under barvaporation conditions and the membrane performance.
It is shown to be influenced by both 0 degrees and membrane pore size. Table 2 shows the physical properties of the regenerated cellulose membrane used in these tests. The wet membrane is coated with PE on the regenerated cellulose membrane.
PEG was impregnated by immersion in an aqueous solution with varying G concentration at different times. After treatment, the membrane was heated to 60°C.
The water was removed by drying and the weight percent of PEG-600 in the membrane was determined as follows.
オーブン中で乾燥後、膜をトルエン中に15分浸漬して
過剰のグリコールを除去し、乾燥し、秤量した。ついで
膜を水に浸漬し、乾燥し、秤量した。After drying in an oven, the membranes were soaked in toluene for 15 minutes to remove excess glycol, dried, and weighed. The membrane was then soaked in water, dried and weighed.
重量差は膜中のPEGのパーセンテージを与える。The weight difference gives the percentage of PEG in the membrane.
再生セルロース膜タイプ5 (Enka A、G、か
らのPMloo)を以下のようにして塩化亜鉛で処理し
て孔を大きくした。すなわち湿潤膜を塩化亜鉛の濃厚水
溶液に室温で15分浸漬した。再生セルロースの孔を大
きくするのに塩化亜鉛を用いることはよく知られている
(J、Phys、Chen+、 2257(40)19
36)。この処理後、膜を水中に少なくとも1日浸漬し
て塩化亜鉛を除去する。ついで膜を上記したようにして
ポリエチレングリコールで処理した。ついでこれらの膜
の芳香族炭化水素に対する選択率を典形的パーベイポレ
ーション条件下、約2〜3mm)Igの下流圧及び22
℃でテストした。用いたフィードはトルエン/ヘプタン
の混合物であった。PEG−600含浸再生セルロース
を用いるこれらの実験のいずれにおいてもPEG−60
0の膜からの浸出はなかった。結果を下記表3に示す。Regenerated cellulose membrane type 5 (PMloo from Enka A, G) was treated with zinc chloride to enlarge the pores as follows. That is, the wet membrane was immersed in a concentrated aqueous solution of zinc chloride for 15 minutes at room temperature. The use of zinc chloride to enlarge the pores of regenerated cellulose is well known (J, Phys, Chen+, 2257(40)19
36). After this treatment, the membrane is soaked in water for at least one day to remove zinc chloride. The membrane was then treated with polyethylene glycol as described above. The selectivity of these membranes for aromatic hydrocarbons was then determined under typical pervaporation conditions (about 2-3 mm) downstream pressure of Ig and 22
Tested at ℃. The feed used was a toluene/heptane mixture. In both of these experiments using PEG-600 impregnated regenerated cellulose, PEG-60
There was no leaching from the 0 membrane. The results are shown in Table 3 below.
表4及び5はPEG−600含浸タイプ1 (50,
000MWCO)再生セルロース膜の性能に対する温度
及び脂肪族成分濃度の影響を研究した結果を示し、表6
及び7はZnCl z処理タイプ5(PMloo)再生
セルロース膜の性能に対する温度及び脂肪族成分濃度の
影響を示す。Tables 4 and 5 show PEG-600 impregnation type 1 (50,
Table 6 shows the results of studying the effects of temperature and aliphatic component concentration on the performance of regenerated cellulose membranes (000MWCO).
and 7 show the effect of temperature and aliphatic component concentration on the performance of ZnCl z-treated type 5 (PMloo) regenerated cellulose membranes.
表1
1 50.000 16.5 2
5.0 292 25.000
15.5 25.0 233
15.000 14.7 25.0
19.7コントロールブランク実験をPEG−600不
存在膜タイプ1 (50,000MWCO)を用いて
行った(表3参照)。この膜については流量は非常に低
く、選択性はなかった。この実施例におけるその他の膜
サンプルは種々の重量負荷のPF、G−600を含浸さ
せた。そこに見られるごとく、各膜中のPEG−600
重量パーセントが減するにつれて、流量が滅じ、選択率
は各膜についである最適負荷レベルに達するまで増加し
た。さらに流量速度は膜厚に反比例するので、ある与え
られたPEG負荷及び選択率については膜が薄いほど流
量が大きくなることが分る。タイプ4膜(PM250、
厚さ約17.5μ)の流量は、同じ値の選択率及びPE
G負荷(約24%)についてタイプ3膜(厚さ約25μ
)の流量のほぼ2倍である。Table 1 1 50.000 16.5 2
5.0 292 25.000
15.5 25.0 233
15.000 14.7 25.0
19.7 Control blank experiments were conducted using membrane type 1 (50,000 MWCO) without PEG-600 (see Table 3). Flow rates were very low and there was no selectivity for this membrane. Other membrane samples in this example were impregnated with various weight loads of PF, G-600. As seen there, PEG-600 in each film
As the weight percent decreased, the flow rate decreased and the selectivity increased for each membrane until an optimum loading level was reached. Furthermore, since flow rate is inversely proportional to membrane thickness, it can be seen that for a given PEG loading and selectivity, the thinner the membrane, the higher the flow rate. Type 4 membrane (PM250,
17.5μ thick), the flow rate is the same as the selectivity and PE
Type 3 membrane (approximately 25μ thick) for G load (approximately 24%)
) is almost twice the flow rate.
表1
50.0
0.04
2.3
55.0
1↓
m1究
n!−12! PEG600 + 1z含浸再生セルC
1−7,1’1WCG50 、000フィード−44%
へブラフ156%トルエン紅
m1究
膜−11,1χi’Ec600、偏差±1.3wlχ含
浸再生セルロースMWCO50000
温度=23℃
フィード−トルエン/ヘプタン
29.9
30.5
36.8
40.2
41.0
45.0
45.1
50.0
50.2
72.91
69.8
94.9
92.5]
99.6
131.7
+23.9
200.7
34.0
36.0
34.3
35.6
35.6
37.8
36.9
35.6
37.4
1.53
1.40
1.51
1.43
1.43
1.30
1.35
1.43
1.32
17.1
26.3
23.9
33.8
32.9
37.6
48.6
44.1
75.1
33.1
46.6
45.9
61.1
62.0
83.1
78.8
125.6
44.1
54.9
64.4
74.0
85.6
31.7
18.0
13.5
11.0
7.3
28.3
36.8
44.5
52.0
70.9
2.00
2.09
2.26
2.58
2.44
22.7
11.4
7.5
5.3
2.2
2表」−
表1
44、I Q、025 1.9644
.1 0.0013 2.2744.1
0.008 2.9243.9
0.008 3.1343.9 0.
008 3.3843.9 0.00B
3.4743.9 0.008
3.2943.7 0.048
3.0243.7 0.025 3.0
242.7 0.05 2.5742
.7 0.0g 2.6443.2
0.015 2.82膜=PM +0
0、ZnCl 、処理、14S=3.1
フィード二トルエン/ヘプタン
真空−305鶴Hg
1 26.8
2 26.8
3 26.8
4 26.8
5 26.8
6 26.8
7 26.8
8 35.0
9 35.0
10 50.0
11 50.0
+2 27.2
8% PEG 600゜
46.9 0.448 0.09
9 2.1151.5 0.494
0.091 2.3354.5
0.524 Q、050
3.1554.7 0.526
0.054 3.1661.9
0.593 0.038 4.0B7
1.1 0.693 0.018
5.26膜 P?I IQ(1、ZnC(1
、処理、19.4% PEG 600フイード トルエ
ン/ヘプタン
温度 22℃
真空 3〜5+uHg
失]l壓l
以下の実施例はポリエチレングリコール分子量200及
びジエチレングリコールが室温で安定でなく、パーへイ
ポレーション条件下での膜性能がPEC,−600を含
浸させた同じ膜の膜性能より劣ることを示す、タイプl
の再生セルロース及びZnCβ2処理タイプ5再生セル
ロースに分子量200及び600のPEGの種々の量を
含浸させた。またZnC12処理タイプ5再生セルロー
ス膜にジエチレングリコールを含浸させた。ジエチレン
グリコールは速やかに膜からこし取られ(Ieacbe
d)、時間経過と共に膜を非浸透性にした。Table 1 50.0 0.04 2.3 55.0 1↓ m1kn! -12! PEG600 + 1z impregnated regenerated cell C
1-7,1'1WCG50,000 feed -44%
Hebraf 156% toluene red m1 membrane - 11,1 χ i' Ec 600, deviation ± 1.3 wl χ impregnated regenerated cellulose MWCO 50000 Temperature = 23°C Feed - toluene/heptane 29.9 30.5 36.8 40.2 41.0 45 .0 45.1 50.0 50.2 72.91 69.8 94.9 92.5] 99.6 131.7 +23.9 200.7 34.0 36.0 34.3 35.6 35. 6 37.8 36.9 35.6 37.4 1.53 1.40 1.51 1.43 1.43 1.30 1.35 1.43 1.32 17.1 26.3 23.9 33 .8 32.9 37.6 48.6 44.1 75.1 33.1 46.6 45.9 61.1 62.0 83.1 78.8 125.6 44.1 54.9 64.4 74.0 85.6 31.7 18.0 13.5 11.0 7.3 28.3 36.8 44.5 52.0 70.9 2.00 2.09 2.26 2.58 2. 44 22.7 11.4 7.5 5.3 2.2 2 Tables” - Table 1 44, I Q, 025 1.9644
.. 1 0.0013 2.2744.1
0.008 2.9243.9
0.008 3.1343.9 0.
008 3.3843.9 0.00B
3.4743.9 0.008
3.2943.7 0.048
3.0243.7 0.025 3.0
242.7 0.05 2.5742
.. 7 0.0g 2.6443.2
0.015 2.82 membrane = PM +0
0, ZnCl, treatment, 14S=3.1 Feed Nitoluene/Heptane Vacuum - 305 Tsuru Hg 1 26.8 2 26.8 3 26.8 4 26.8 5 26.8 6 26.8 7 26.8 8 35.0 9 35.0 10 50.0 11 50.0 +2 27.2 8% PEG 600°46.9 0.448 0.09
9 2.1151.5 0.494
0.091 2.3354.5
0.524 Q, 050
3.1554.7 0.526
0.054 3.1661.9
0.593 0.038 4.0B7
1.1 0.693 0.018
5.26 membrane P? I IQ(1, ZnC(1
, Processed, 19.4% PEG 600 Feed Toluene/Heptane Temperature 22°C Vacuum 3-5+uHg Loss]l liter type l, indicating that the membrane performance of the membrane is inferior to that of the same membrane impregnated with PEC,-600.
and ZnCβ2-treated type 5 regenerated cellulose were impregnated with various amounts of PEG of molecular weights 200 and 600. A ZnC12-treated Type 5 regenerated cellulose membrane was also impregnated with diethylene glycol. Diethylene glycol is quickly strained from the membrane (Ieacbe
d), the membrane became impermeable over time.
これらの膜の芳香族炭化水素選択性を典形的パーへイポ
レーション条件下22℃でテストした。フィードはトル
エン/ヘプタンの混合物であった。The aromatic hydrocarbon selectivity of these membranes was tested at 22° C. under typical perturbation conditions. The feed was a toluene/heptane mixture.
結果を下表8.9及び10に示す。これらの結果を実施
例2と比較すると、低い分子量のグリコールを含浸させ
た膜はPEG−600含浸膜に比較して劣ることが分る
。The results are shown in Tables 8.9 and 10 below. Comparing these results with Example 2 shows that the low molecular weight glycol impregnated membrane is inferior to the PEG-600 impregnated membrane.
■
43.9
43.9
43.9
43.9
43.9
43.9
43.9
43.9
43.9
43.9
43.9
46.1
45.5
43.9
45.0
49.5
0.025
0.025
0.023
0.037
0.075
0.21
0.25
無視できる
0、002
0.11
0.17
0.23
1.54
1.51
1.43
1.27
1.20
1.12
1.08
1.05
5.2
1.32
1.3
1.23
10.8
12.9
14.1
15.1
16.2
11.4
13.3
14.0
16.0
16.8
22.5
9.3
14.2
13.9
(T=293K、フィード−トルエン/ヘプタンT=2
93に、フィード−トルエン/ヘプタン、真空−3〜5
■mt1g
唐」−更
ジエチレングリコール(1)IEG) PM 1004
3.9
43.9
43.9
43.9
43.9
43.9
43.9
43.9
43.9
43.9
48.2
43.9
46.9
43.9
0.013
0.18
0.21
0.01
0.008
0.099
0.14
1.64
1.40
1.12
4.4
5.0
18.4
22.8
20.8
33.8
24.2
8.5
8.6
14.1
16.9
12.7
14.8
19.4
25.6
3.1
0.2
T=293K。■ 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 46.1 45.5 43.9 45.0 49.5 0 .025 0.025 0.023 0.037 0.075 0.21 0.25 Negligible 0, 002 0.11 0.17 0.23 1.54 1.51 1.43 1.27 1.20 1 .12 1.08 1.05 5.2 1.32 1.3 1.23 10.8 12.9 14.1 15.1 16.2 11.4 13.3 14.0 16.0 16.8 22.5 9.3 14.2 13.9 (T=293K, feed-toluene/heptane T=2
93, feed-toluene/heptane, vacuum-3-5
■mt1g Tang''-Sara diethylene glycol (1) IEG) PM 1004
3.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 48.2 43.9 46.9 43.9 0.013 0.18 0. 21 0.01 0.008 0.099 0.14 1.64 1.40 1.12 4.4 5.0 18.4 22.8 20.8 33.8 24.2 8.5 8.6 14 .1 16.9 12.7 14.8 19.4 25.6 3.1 0.2 T=293K.
フィード−ヘプタン43.95賀t0%/トルエン56
.05匈t1%
真空−1,3m11g
天新l辻1
以下の実施例は600より高い分子量のポリエチレング
リコールを含浸させた再生セルロース膜を室温より高い
温度で飽和炭化水素から芳香族炭化水素を分離するのに
用いることができることを示す。50℃より高い温度で
、PEG−600は再生セルロース膜から浸出される。Feed - Heptane 43.95gt0%/Toluene 56
.. 05 tons 1% Vacuum - 1,3ml 11g Tenshin l Tsuji 1 The following example uses a regenerated cellulose membrane impregnated with polyethylene glycol with a molecular weight higher than 600 to separate aromatic hydrocarbons from saturated hydrocarbons at a temperature above room temperature. This shows that it can be used for At temperatures above 50°C, PEG-600 is leached from the regenerated cellulose membrane.
より高い分子量のグリコールはより高い温度で浸出によ
り抵抗性を有する。特にPEG14,000含浸膜はよ
り高い温度で安定な性能を示した。これらの膜の芳香族
炭化水素選択性を典形的パーベイポレーション条件下高
められた温度でテストした。フィードはトルエン/ヘプ
タン混合物であった。結果を表11に掲げる。Higher molecular weight glycols are more resistant to leaching at higher temperatures. In particular, the PEG 14,000 impregnated membrane showed stable performance at higher temperatures. The aromatic hydrocarbon selectivity of these membranes was tested at elevated temperatures under typical pervaporation conditions. The feed was a toluene/heptane mixture. The results are listed in Table 11.
1上土
a 74 14 55.9 0
.005b 78 23 55.9
0.003去廉炭j
以下の実施例はポリエチレングリコール含浸再生セルロ
ース膜がバーベイボレーション条件下に実際の改質油流
から芳香族分を選択的に浸透させることを示す、この実
施例はまた炭素数10までの芳香族分がこれらの膜に選
択的に浸透することを示している6本実施例で用いた膜
は塩化亜鉛で処理し、PEG−600を18%含浸させ
たタイプ5再生セルロース膜である。この膜の芳香族分
選択性を典形的バーベイポレーション条件下23℃でテ
ストした0表12はフィード及び浸透物流の組成を示す
、結果が示すごとく、芳香族分は膜に選択的に浸透し、
芳香族分への総括選択率はこの膜中のPEG濃度から予
想される値に近い。1 Upper soil a 74 14 55.9 0
.. 005b 78 23 55.9
The following example shows that a polyethylene glycol-impregnated regenerated cellulose membrane selectively permeates aromatics from an actual reformate stream under barbey aboration conditions. The membranes used in this example were Type 5 regenerated membranes treated with zinc chloride and impregnated with 18% PEG-600, indicating that aromatics up to 10 carbon atoms permeate selectively into these membranes. It is a cellulose membrane. The aromatics selectivity of this membrane was tested at 23°C under typical barvaporation conditions.Table 12 shows the composition of the feed and permeate streams; death,
The overall selectivity to aromatics is close to that expected from the PEG concentration in this membrane.
唐」−影
ス国l九見
ポリエチレングリコール含浸酢酸セルロース膜を、酢酸
セルロース(アセチル含量39.8±0.5%、粘度(
ASTM) 3±1秒)及びポリエチレングリコール
600を塩化メチレンに溶解することによって製造した
。該溶液の薄いフィルムをガラスプレート上にキャスト
し、溶媒を蒸発させてフィルム(厚さ20μ)を生成さ
せた。膜をパーベイポレーション条件下50±1℃で、
53±1%トルエン/47±1%へブタンのフィードで
テストした。結果を下表13に掲げる。Tang' - Kagesu country l Kumi polyethylene glycol impregnated cellulose acetate membrane, cellulose acetate (acetyl content 39.8 ± 0.5%, viscosity (
ASTM) 3±1 seconds) and polyethylene glycol 600 by dissolving it in methylene chloride. A thin film of the solution was cast onto a glass plate and the solvent was evaporated to produce a film (20μ thick). The membrane was heated at 50±1°C under pervaporation conditions.
A feed of 53±1% toluene/47±1% butane was tested. The results are listed in Table 13 below.
13χPEG 600 12 3X1
0−’16.7χPEG 600 7
6X10弓20χPl!G 600 9
6X10−”29.9χ PEG 600 8
6X10弓13χPEG 600 12 3X1
0-'16.7χPEG 600 7
6X10 bow 20χPl! G 600 9
6X10-”29.9χ PEG 600 8
6x10 bow
図1は本プロセス用の膜を評価するために用いる実験室
ユニットの概略図である。Figure 1 is a schematic diagram of the laboratory unit used to evaluate membranes for this process.
Claims (1)
るフィード流を、5〜30wt.%のポリエチレングリ
コールを含浸させた親水性高分子膜に該芳香族成分を選
択的に浸透させることによって芳香族に富んだ相と芳香
族の少ない相に分離する方法。 2、分離をパーベイポレーション下に行う請求項1記載
の方法。 3、親水性高分子膜が約10〜25μ乾燥膜厚さ及び約
10000〜50000の範囲でカットされた分子量を
有する請求項1記載の方法。 4、ポリエチレングリコールが約200〜100,00
0の範囲の分子量を有する請求項1記載の方法。 5、ポリエチレングリコールが約200〜100,00
0の範囲の分子量を有する請求項3記載の方法。 6、ポリエチレングリコールが約600〜14,000
の範囲の分子量を有する請求項4もしくは5記載の方法
。 7、親水性膜に10〜25wt.%のポリエチレングリ
コールを含浸させる請求項1、2、3、4または5記載
の方法。 8、親水性膜に10〜25wt.%のポリエチレングリ
コールを含浸させる請求項6記載の方法。 9、親水性膜が再生セルロースである請求項1、2、3
、4または5記載の方法。 10、親水性膜が再生セルロースである請求項8記載の
方法。 11、親水性膜が再生セルロースである請求項10記載
の方法。 12、ポリエチレングリコールが約600の分子量を有
し、親水性膜が再生セルロースであり、該膜に13〜2
5wt.%のポリエチレングリコールを含浸させる請求
項1記載の方法。Claims: 1. A feed stream containing a mixture of aromatic and aliphatic hydrocarbons of 5 to 30 wt. A method of separating aromatic components into an aromatic-rich phase and an aromatic-poor phase by selectively permeating the aromatic component into a hydrophilic polymer membrane impregnated with % of polyethylene glycol. 2. The method according to claim 1, wherein the separation is carried out under pervaporation. 3. The method of claim 1, wherein the hydrophilic polymer membrane has a dry film thickness of about 10-25 microns and a cut molecular weight in the range of about 10,000-50,000. 4. Polyethylene glycol is about 200 to 100,000
2. The method of claim 1, having a molecular weight in the range of 0. 5. Polyethylene glycol is about 200 to 100,000
4. The method of claim 3, having a molecular weight in the range of 0. 6. Polyethylene glycol is about 600 to 14,000
The method according to claim 4 or 5, having a molecular weight in the range of . 7. 10 to 25 wt. % of polyethylene glycol. 8. 10-25 wt. 7. The method according to claim 6, wherein the method is impregnated with % of polyethylene glycol. 9. Claims 1, 2, and 3, wherein the hydrophilic membrane is made of regenerated cellulose.
, 4 or 5. 10. The method according to claim 8, wherein the hydrophilic membrane is regenerated cellulose. 11. The method according to claim 10, wherein the hydrophilic membrane is regenerated cellulose. 12, the polyethylene glycol has a molecular weight of about 600, the hydrophilic membrane is regenerated cellulose, and the membrane has a molecular weight of about 13-2.
5wt. % of polyethylene glycol.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28115988A JPH02138136A (en) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | Selective separation of aromatic hydrocarbon from mixture of aromatic hydrocarbon and saturated hydrocarbon using polyethylene glycol-impregnated hydrophilic membrane |
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JP28115988A JPH02138136A (en) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | Selective separation of aromatic hydrocarbon from mixture of aromatic hydrocarbon and saturated hydrocarbon using polyethylene glycol-impregnated hydrophilic membrane |
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JPH02138136A true JPH02138136A (en) | 1990-05-28 |
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JP28115988A Pending JPH02138136A (en) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | Selective separation of aromatic hydrocarbon from mixture of aromatic hydrocarbon and saturated hydrocarbon using polyethylene glycol-impregnated hydrophilic membrane |
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JP (1) | JPH02138136A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1988
- 1988-11-07 JP JP28115988A patent/JPH02138136A/en active Pending
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