JPS6330590A - 炭化水素および有機溶媒を含有する流体混合物の分離方法 - Google Patents

炭化水素および有機溶媒を含有する流体混合物の分離方法

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JPS6330590A
JPS6330590A JP62176096A JP17609687A JPS6330590A JP S6330590 A JPS6330590 A JP S6330590A JP 62176096 A JP62176096 A JP 62176096A JP 17609687 A JP17609687 A JP 17609687A JP S6330590 A JPS6330590 A JP S6330590A
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organic solvent
hydrocarbon
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solvent
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ヨハン・ジヨージ・アルバート・ビター
ヨハネス・ピーター・ハーン
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    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G31/00Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by methods not otherwise provided for
    • C10G31/11Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by methods not otherwise provided for by dialysis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炭化水素および有機溶媒を含有する流体混合物
の分離方法に関する。
種々の炭化水素化合物を含有する供給原料混合物を膜の
片側に接触させそして膜の他方の(透過液)側から/ま
たはそれ以上の炭化水素化合物および/または溶媒を回
収することにより該化合物を含有する供給原料混合物か
ら種々の炭化水素化金物を分離することは知られている
。このようにして慣例的な(フラッシュ)蒸留またはス
トリッピング法に比べて実質的なエネルギー節約を達成
することができる。
該適用のための既知方法では重合体の密な非多孔質膜が
使用される。これら膜の欠点は流体供給原料混合物中に
存在する有機溶媒により惹起される操作条件下でのそれ
らの膨潤にある。更に、該密な膜は、膜を通しての受容
しうる流量を得るためには、好ましくは超薄層(数μm
のオーダーの厚さを有する)として適用され、この層は
弱くそして多孔質基材上に支持される必要がある。
意外にも、ここに多孔質無機材料が、炭化水素および有
機溶媒を含有する流体混合物の分離方法において高選択
性膜としてそれ自体で適用されうろことが見出された。
従って本発明は炭化水素および有機溶媒を含有する流体
混合物を加圧下に膜の片側□この側は該炭化水素に対し
実質的に不透過性の多孔質無機材料で成形される−と接
触させそして膜の他方の側から溶媒を回収することを含
む、該流体混合物の分離方法を提供する。
本発明による方法は好ましくは逆浸透−または透析−法
として実施される;しかしそれは例えば透過蒸発(pe
rvaporatio〜法(透過液の少なくとも一部を
膜の1他方の側”から蒸発により除去する方法)として
実施することもできる。膜の両側間の液圧の差を駆動力
として維持する逆浸透法では、浸透圧が比較的高い場合
には平板膜はあまり魅力的でない。そのような平板膜は
、適用される圧力差に耐えるに充分な強度を有するため
には比較的厚いかまたは支持される必要があるでちろう
し、従ってこの場合平板膜を通る透過液流量は比較的小
さいであろう。平板膜と対照的に、管状膜、そして特に
毛管膜は与えられた壁厚において比較的高い内外壁間の
圧力差に耐えることができ、従って本発明による方法に
おいて好ましく適用される。
更K、本発明による方法で適用される無機膜は比較的高
い温度に耐えることができ、このことは熱流体混合物を
それで分離することを可能にする。
上記管状(毛管状)膜の壁厚は、その用途および使用材
料に依存して、実質的に変えうる;適当な壁厚は7μm
ないし!−1好ましくはよμmないし700μmの範囲
である。
好ましく適用される管状(例えば毛管状)膜の直径は7
0μmないし10gm、最も好ましくはよ0μmないし
1wmである。
有機溶媒から分離すべき炭化水素に対し実質的に不透過
性である限シ、種々の多孔質無機材料を本発明による方
法における膜として使用しうる。
好ましくは、適用される膜は結晶性または実質的に無定
形であることができるセラミック材料、特にアルミナま
たは多孔質ガラスまたは石英を含む。
上記多孔質膜はそのものとして、即ち(均質な)単層の
形で適当に適用しうる。しかし、例えばシリコーン−お
よび/または炭化水素−含有化合物のような疎水性化合
物で(表面)変性した、または/またはそれ以上の酸−
および/またはアルカリ−化合物での処理にかけた複合
多孔質膜を本発明による方法に適用することもできる。
そのような変性は当該技術分野で知られているいかなる
方法でも、例えば噴霧コニチング、含浸、沈#またはプ
ラズマエツチングにより実施しうる。
更に、該多孔質膜はその上に例えば直径7〜1100n
の無機(例えばシリカ)粒子の非常に微細な分散体全沈
着させることにより被覆することもできる。
上記変性に加えて、またはその代りに、膜を適当には7
00℃から多孔質膜材料の軟化温度までの温度で実施さ
れる熱処理にかけることができ、この処理は減圧、常圧
または加圧下で、場合により不活性−1酸化性−または
還元性−流体の存在下で実施しうる。
本発明による方法で適用される用意のできた膜は、溶媒
分子を膜を透過させて炭化水素(例えば油)分子を膜の
供給原料側に残留させることにより溶媒を炭化水素から
分離するもくろみを達するためには、好ましくはOA;
−7000am、特に/−100nmの実質的に均一な
寸法(即ち細孔がほぼ円筒形である場合には直径)を有
する細孔を含む。
流体供給原料混合物と接触する膜の片側(供給原料側)
と他方の(透過液)側との間に適用される差圧は適当に
は2−200バール、好ましくは10−gθバールであ
る。
本方法を実施する温度は広い範囲内で変えることができ
そして適用された膜が操作条件に耐えうる限り臨界的で
ない。−≠Q℃ないし+i、too℃の流体供給原料温
度が多くの場合適当であシ、−20℃ないし+300℃
の温度が好ましい。
本発明による方法は有機溶媒として芳香族−および極性
脂肪族−溶媒を含有する流体供給原料混合物が得られる
用途によく適する。これは炭化水素油が該有機溶媒での
溶媒脱ロウ処理にかけられた場合である。そのような処
理中通常トルエン/メチルエチルケトン溶媒混合物がロ
ウ含有油圧添加され、次にロウが(例えば濾過により)
除去される。溶媒は通常脱ロウされた炭化水素油から慣
用のフラッシング法で大きなエネルギーを消費して回収
される。本発明による方法では溶媒の大部分を、または
実質的に全部さえ、膜を通して回収しそして溶媒の残シ
の部分(もしあれば)だけを慣用の手段で分離すること
により、該エネルギー消費を相当に減少させることがで
きる。
供給原料混合物中の芳香族溶媒:橿性脂肪族溶媒の重量
比は適当には0./−10、好ましくはO,S−Sであ
る。
本発明による方法の他の好ましい用途はフルフラール抽
出法から得られるフルフラール/潤滑油混合物からのフ
ルフラールの分離、および脱歴炭化水素残油フラクショ
ンからの溶媒(例えば液体プロパンおよび/またはブタ
ン)の分離である。
供給原料混合物中の有機溶媒:炭化水素重量比は適当に
はQ、よ−51好ましくは/−3である。
0.5よシ小さい有機溶媒:炭化水素重量比は通常本方
法にマイナスの影響を有する。というのはそうすると高
い浸透圧のために駆動力が低下して膜の両側間の与えら
れた差圧で膜を通る溶媒流量が受容しえない低さになる
からである。
供給原料混合物中の有機溶媒:炭化水素重量比が溶媒流
量に及ぼす上記影響の故に、本発明による方法を直列流
に配列したいくつかの膜ユニットで実施し、このように
して供給原料混合物の油含量を引続く膜ユニットにおい
て漸次増大させてそして上流の膜ユニットにおいて比較
的高い溶媒比を維持するのが好ましい。このようにして
、処理すべき供給原料混合物の与えられた量に対して必
要な合計膜面積を単一段階膜分離法に比べて減少させる
ことができる。膜のつまりおよび濃度のがたよシを避け
または少なくとも減少させるために、供給原料混合物は
好ましくは少なくとも7つの次の膜の片面に沿って通さ
れる。
濃度のがたよシをよシ良好に防ぐために、膜の片側に沿
って通された供給原料混合物の一部を、同じ膜の鎖側に
沿って通されるべき供給原料混合物中に再導入すること
によって再循環させることができる。
本発明はまた上記分離方法により得られる炭化水素に関
する。
次の例は本発明を説明する。
等重量の脱ロウブライトストック(減圧残油の脱ロウに
より得られる炭化水素油)、メチルエチルケトンおよび
トルエンを含有する液体供給原料混合物を/り絶対パー
ルおよび20℃の温度で、3nmの細孔寸法、tAbo
μmの外径および≠jμmの壁厚を有する多孔質毛管ガ
ラス膜の内部通路と接触させた。
(ここでX=供給原料混合物中の濃度、Y=透過液甲の
濃度) として定義される選択性(α)20が得られた。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)炭化水素および有機溶媒を含有する流体混合物の
    分離方法において、該流体混合物を加圧下に膜の片側−
    この側は該炭化水素に対し実質的に不透過性である多孔
    質無機材料により形成される−と接触させそして膜の他
    方の側から溶媒を回収することを含む前記分離方法。
  2. (2)毛管膜を使用する特許請求の範囲第1項記載の方
    法。
  3. (3)多孔質ガラス−または多孔質セラミツク−膜を使
    用する特許請求の範囲第1または2項記載の方法。
  4. (4)膜の細孔寸法が0.5−1000nm好ましくは
    1−100nmである特許請求の範囲第1−3項のいず
    れか記載の方法。
  5. (5)流体混合物と接触させる膜の片側と他方の側との
    間に適用される差圧が2−200バール好ましくは10
    −80バールである特許請求の範囲第1−4項のいずれ
    か記載の方法。
  6. (6)有機溶媒が芳香族−および極性脂肪族−溶媒を含
    む特許請求の範囲第1−5項のいずれか記載の方法。
  7. (7)供給原料混合物が炭化水素油を有機溶媒での脱ロ
    ウ処理にかけることにより得られたものである特許請求
    の範囲第1−6項のいずれか記載の方法。
  8. (8)供給原料混合物中の有機溶媒:炭化水素重量比が
    0.5−5好ましくは1−3である特許請求の範囲第1
    −7項のいずれか記載の方法。
JP62176096A 1986-07-18 1987-07-16 炭化水素および有機溶媒を含有する流体混合物の分離方法 Pending JPS6330590A (ja)

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