NL1001060C2 - Membraan en werkwijze voor het scheiden van aromatische koolwaterstoffen uit een mengsel van diverse aromatische koolwaterstoffen of uit een mengsel van dergelijke aromatische koolwaterstoffen en niet-aromatische koolwaterstoffen. - Google Patents

Membraan en werkwijze voor het scheiden van aromatische koolwaterstoffen uit een mengsel van diverse aromatische koolwaterstoffen of uit een mengsel van dergelijke aromatische koolwaterstoffen en niet-aromatische koolwaterstoffen. Download PDF

Info

Publication number
NL1001060C2
NL1001060C2 NL1001060A NL1001060A NL1001060C2 NL 1001060 C2 NL1001060 C2 NL 1001060C2 NL 1001060 A NL1001060 A NL 1001060A NL 1001060 A NL1001060 A NL 1001060A NL 1001060 C2 NL1001060 C2 NL 1001060C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
aromatic hydrocarbons
membrane
mixture
membrane according
meth
Prior art date
Application number
NL1001060A
Other languages
English (en)
Inventor
Dirk Marinus Koenhen
Aloijsius Henricus A Tinnemans
Henricus Carolus Willibr Buijs
Original Assignee
Tno
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tno filed Critical Tno
Priority to NL1001060A priority Critical patent/NL1001060C2/nl
Priority to CA002183810A priority patent/CA2183810A1/en
Priority to EP96202344A priority patent/EP0760250A1/en
Priority to JP8260079A priority patent/JPH09267031A/ja
Application granted granted Critical
Publication of NL1001060C2 publication Critical patent/NL1001060C2/nl

Links

Classifications

    • 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
    • B01D61/36Pervaporation; Membrane distillation; Liquid permeation
    • B01D61/362Pervaporation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/40Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. salts, amides, imides, nitriles, anhydrides, esters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/40Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. salts, amides, imides, nitriles, anhydrides, esters
    • B01D71/401Polymers based on the polymerisation of acrylic acid, e.g. polyacrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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

Description

Membraan en werkwijze voor het scheiden van aromatische koolwaterstoffen uit een mengsel van diverse aromatische koolwaterstoffen of uit een mengsel van dergelijke aromatische koolwaterstoffen en niet-aromatische koolwaterstoffen.
De uitvinding heeft betrekking op membranen voor het scheiden van aromatische koolwaterstoffen uit een mengsel van diverse aromatische koolwaterstoffen of uit een mengsel van dergelijke aromatische koolwaterstoffen en niet-aromatische 5 koolwaterstoffen, alsmede op een werkwijze voor het scheiden van aromatische koolwaterstoffen uit een mengsel van diverse aromatische koolwaterstoffen of uit een mengsel van dergelijke aromatische koolwaterstoffen en niet-aromatische koolwaterstoffen.
10 Opgemerkt wordt, dat de scheiding van aromatische koolwaterstoffen uit een mengsel van aromatische koolwaterstoffen en alifatische koolwaterstoffen in het algemeen plaatsvindt door destillatie en/of extractie. Deze methoden zijn inefficiënt met het oog op energiebesparing vergele-15 ken met pervaporatie. In het bijzonder wanneer de alifatische/aromatische componenten vergelijkbare dampdrukken hebben en dientengevolge azeotropen vormen, bijvoorbeeld het systeem benzeen-cyclohexaan, is pervaporatie in het bijzonder geschikt voor de scheiding van mengsels, waarin de concentra-20 tie van de te verwijderen aromatische component laag is en wel tenminste beneden 50 gew.%.
Er zijn veel polymeermembranen, waarvan bekend is, dat zij verschillende oplosbaarheids- en transportgedrag hebben ten opzichte van organische moleculen en een groot aantal 25 ervan lijkt geschikt te zijn als pervaporatiemembranen. Mem branen, die werden voorgesteld als bruikbaar onder pervapora-tieomstandigheden zijn isotrope membanen, asymmetrische membranen en dunne film composietmembranen.
I. Cabasso (Organic liquid mixtures separation by 30 permselective polymer membranes. 1. Selection and characteri zation of dense isotropic membranes employed in the pervapora-tion process, Ind. Eng. Prod. Res. Dev., 22, 313-319 (1983)), heeft legeringmembraanfilms, bestaande uit polymeermengsels, 1001060 2 gebaseerd op cellulose-acetaat, al of niet verknoopt met een hoge mate van moleculaire vertakking tengevolge van interpo-lymere menging van twee verenigbare netwerken bestudeerd. Zo bleek bijvoorbeeld een 20 μτη film van celluloseacetaat/po-5 ly[styreen(diethyl)fosfonaat] bij de scheiding van benzeen/cy- clohexaan, selectiviteiten te vertonen tot 12-40 met corresponderende fluxen tot 0,8-1 kg.m'2.uur'1 voor een 50/50 gew./-gew.% mengsel. De ontwikkeling van hoge flux anisotrope membranen, gebaseerd op de bovengenoemde aantrekkelijke materia-10 len, bleek echter niet succesvol.
Uit een reeks octrooien ten name van Exxon (EP 0 312 374, EP 0 312 375, EP 0 312 379, US 5.063.186, EP 0 312 376,
US 5,030,355, EP 0 312 377, EP 0 312 378, US 4.929.357, US
4.983.338, en Bayer (EP 0 398 093, EP 0 336 241, U.S. 4.115.-15 465, DE 3.927.787) blijkt, dat polyurethaan elastomeren of legeringen ervan in beginsel geschikt zijn als pervaporatie-membraanmaterialen voor de scheiding van aromatische en alifa-tische koolwaterstoffen. Zowel anisotrope elastoraere membranen als dunne-filmcomposietmembranen zijn beschreven. In het laat-20 ste geval wordt een dunne actieve selectieve laag (< ίμιη) aan gebracht op een microporeus dragersubstraat via suspensiedepo-sitie of door depositie uit een oplossing, waarbij het oplosmiddel verdampt en/of door de dikke permeabele dragerlaag wordt doorgelaten. De membraankarakteristieken zijn vergelijk-25 baar met die zoals bovengenoemd. Een belangrijk nadeel echter is, dat in het bijzonder de selectiviteit te laag is voor de verwijdering van kleine hoeveelheden aromatische vluchtige bestanddelen uit alifatische mengsels.
Slechts enkele systematische studies, die zich be-30 zighouden met de relatie tussen de chemische aard van een mem braan en zijn scheidingsvermogen, zijn ondernomen. Zo wordt bijvoorbeeld de membraanprestatie van elastomere polyurethanen (H. Ohst, K. Hildenbrand, R. Dhein, Polymer structure/proper-ties-correlation of polyurethane PV-membranes for aromatic/a-35 liphatic separation, Proceedings of the 5th International Con ference on Pervaporation Processes in the Chemical Industry, Heidelberg, Germany, March 11-15, 1991), met harde en zachte segmenten gedomineerd door de fysicochemische eigenschappen van de zachte segmentmatrixfase van de niet-poreuze schei- 1001060 3 dingslaag, in het bijzonder chemische compositie, verhouding van harde en zachte segmenten, verknopingsdichtheid en glas-overgangstemperatuur.
Polyurethaan-imide membranen (B.A. Koenitzer, US 5 4.929.358 van Exxon Research and Engineering Co., Polyuretha- ne-imide, membranes and their use for the separation of aromatics from non-aromatics) zijn eveneens onderzocht op hun scheidingsvermogen voor aromaten uit niet-aromaten.
Polyimide/alifatische polyester copolymeren met ver-10 scheidene harde en zachte segmenten (US 4.990.275, US 4.994.- 880), alsmede polyimide/alifatische polyester copolymeren zonder carboxylgroepen (US 5.241.039) zijn geëvalueerd als mem-braanmateriaal. Al deze materialen hebben bijvoorbeeld het voordeel, dat ze een hogere aromatische/verzadigde selectivi-15 teit hebben dan polyurethanen. Opgemerkt wordt dat slechts polymere films zijn geëvalueerd.
Andere membraanmaterialen, die zeer recent door Exxon zijn geoctrooieerd, omvatten polyesters (US 4.976.868), polyarylaten (US 5.012.036), gesulfoneerde polysulfonen (US 20 5.055.631), polycarbonaten (US 5.019.666) en polyphthalaatcar- bonaten (US 5.012.035), thermisch vernette nitril-rubbermem-branen (US 4.885.096) en multi-blokpolymeren (PCT/US 91/08494, US 5.039.417, US 5.039.418, US 5.039.422, US 5.049.281) met een eerste prepolymeer - een imide of amide-zuur prepolymeer 25 (US 5.039.417), een oxazolidon prepolymeer (US 5.039.418), een ureum prepolymeer (US 5.039.422), of een prepolymeer vervaardigd door het combineren van epoxy met diamine ((US 5.049.281) - welke verlengd werd met een verenigbaar tweede prepolymeer. Uit pervaporatie-experimenten van tolueen/i-octaan (50/50 gew-30 ./gew.%) bij 100°C is bijvoorbeeld gebleken, dat verknoopte polycarbonaatfilms (dikte 30-50 μπι) scheidingsfactoren (β) hebben van 34-77 en een fluxsnelheid van 66-7,7 kg.μιη.m'2.uur'1.
Recent is een artikel verschenen over het gebruik van een membraan, gevormd uit plasma-polymeriserende monomeren 35 (US 5.207.909). Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm is het membraan een plasmapolymeerfilm, gevormd uit plasma, dat in staat is het monomeer 2,4-pentaandion te polymeriseren. Zo vertonen bijvoorbeeld pervaporatie-experimenten van tolueen/i-octaan (50/50 gew./gew.%) bij 100°C scheidingsfactoren (/3) van 1001060 4 35 en een fluxsnelheid van 1,2 kg.Mm.m^.uur'1 bij een inlaatdruk van 1 bar.
Voorts werd het permeatie- en het pervaporatiegedrag van benzeen-cyclohexaanmengsels onderzocht onder gebruikmaking 5 van poly[bis(2,2,2-trifluorethoxy)fosfazeen] membranen (F.
Suzuki, K. Onozato, H. Yaegashi, Pervaporation of organic solvents by poly[bis(2,2,2-trifluoroethoxy)phosphazene membrane, J. Appl. Polym. Sci. 34, 2197 (1987). De scheidingskarakteris-tieken van dit membraan zijn vergelijkbaar met het polyfosfo-10 naatmembraan van Cabasso et al. (I. Cabasso, J. Jagur-Grodzin- ski, D. Vofsi, A study of permeation of organic solvents through polymeric membranes based on polymeric alloys of poly-phosphonates and acetyl cellulose. II. Separation of benzene, cyclohexene, and cyclohexane, J. Appl. Polym. Sci., 18, 2137 15 (1974); I. Cabasso, J. Jagur-Grodzinski, D. Vofsi, Polymeric alloys of phosphonated polystyrene or polyphenylene oxide with cellulose ester, polystyrene, or unsaturated polyester, US 4.073.754) met een scheidingsfactor van 12. De permeatie-fluxen van zuiver benzeen en zuiver cyclohexaan waren respec-20 tievelijk 7,0 en 0,46 kg. μιη.ιτκ. uur-1
Uit US 4.802.987 blijkt bovendien de toepassing van vloeistofmembranen als een alternatief voor het scheiden van aromaten uit verzadigde koolwaterstoffen onder gebruikmaking van met polyethyleenglycol geïmpregneerde geregenereerde cel-25 lulose of cellulose-acetaat membranen. Voor het verkrijgen van hoge aromatische selectiviteit en hoge flux dient de hoeveelheid en het type polyethyleenglycol zorgvuldig te worden ingesteld.
Afgezien van de bovengenoemde voorbeelden werd de 30 pervaporatiemethode eveneens met succes toegepast voor het scheiden van alkylaromaten van aromatische oplosmiddelen en voor het scheiden van alkylaromatische isomeren onder gebruikmaking van bij voorkeur asymmetrische, dichte polyimidemembra-nen (EP 0 160 140).
35 De scheiding van aromatische koolwaterstoffen uit mengsels van aromatische en niet-aromatische koolwaterstof-mengsels onder pervaporatieve omstandigheden werd verbeterd door de controle van zuurstof, die in het aangevoerde mengsel aanwezig was (US 5.095.171), bijvoorbeeld door de toevoeging 1001060 5 van kleine hoeveelheden zuurstofvangers aan het uitgangsmeng-sel, zoals gehinderde fenolen.
Andere methoden voor het scheiden van aromatische koolwaterstoffen uit mengsels van aromatische en niet-aromati-5 sche koolwaterstoffen maken gebruik van membranen onder RO, perstractie- of pervaporatie-omstandigheden (J.R. Sweet, C.P. Darnell, GB 2.268.186 van EXXON Research and Engineering Co., Membrane/hydrocracking process for improved feedstock utilization in the production of reduced emissions gasoline) of onder 10 perstractiecondities, bijvoorbeeld voor het verwijderen van multi-ring aromaten uit het smeeroliedestillaat (L.E. Black, R.C. Schucker, US 4.962.271 van EXXON Research and Engineering Co., Selective separation of multi-ring aromatic hydrocarbons from distillates by perstraction).
15 Voor een nadere uitleg van de termen perstractie en pervaporatie wordt verwezen naar het U.S. octrooi 5.055.631 kolom 2 vanaf regel 23.
De uitvinding beoogt thans membranen te verschaffen, die geschikt zijn voor het scheiden van aromatische koolwater-20 stoffen uit een mengsel van diverse aromatische koolwaterstof fen of uit een mengsel van dergelijke aromatische koolwaterstoffen en niet-aromatische koolwaterstoffen met een goede selectiviteit en flux.
Hiertoe verschaft de uitvinding membranen voor het 25 scheiden van aromatische koolwaterstoffen uit een mengsel van diverse aromatische koolwaterstoffen of uit een mengsel van dergelijke aromatische koolwaterstoffen en niet-aromatische koolwaterstoffen, met het kenmerk, dat het membraan gevormd is uit een al dan niet vernette polymere matrix die opgebouwd is 30 uit (a) een of meer monofunctionele monomeren geselecteerd uit de groep polymeriseerbare monomeren met één dubbele binding, en/of (b) een of meer functionele, vernetbare monomeren 35 geselecteerd uit de groep bestaande uit een po- ly-functioneel, polymeriseerbaar monomeer met ten minste twee dubbele bindingen.
1001060 6
De menbranen volgens de uitvinding zijn nieuw en hebben zowel een gunstige scheidingsfactor als een goede flux.
Bijvoorbeeld is volgens de uitvinding het monofunc-tionele monomeer een acrylaat of methacrylaat met de formule 5 CH2=CHR-COOR‘ waarin R is H of methyl, en R1 is en al of niet vertakte C|-CTO alkyl-, benzyl- of arylgroep voorstellen die al of niet gesubstitueerd zijn door hetero-atomen.
Goede scheidingsresultaten worden verkregen, wanneer een van de monofunctionele monomeren een acrylaat of methacry-10 laat is dat een NH-CO-PO(OR2)2 groep bevat waarin R2 is alkyl.
Ook is bijzonder gunstig wanneer een van de monofunctionele monomeren diethyl-N-2(methacryloyloxy)ethylcarba-moylfosfonaat (IEM-DEP) is.
Een andere gunstige uitvoeringsvorm van de uitvin-15 ding is, wanneer een van de monofunctionele monomeren geselec teerd is uit de groep bestaande uit n-butylacrylaat, 3-fenyl-propylmethacrylaat.
Een verdere uitvoeringsvorm van de membraan volgens de uitvoering is, waarbij het monofunctionele monomeer een 20 acrylaat of methacrylaat is met de formule CH2=CHR-CONR,R4 waar in R is H of methyl, en R1 en R4 al of niet vertakte, al of niet aan elkaar gelijke, of al of niet aan elkaar verknoopte C,-C,0-alkylgroepen voorstellen.
Bij voorkeur is een van de monofunctionele monomeren 25 N-vinylpyrrolidon.
Het polyfunctioneel vernetbaar monomeer volgens de uitvinding is bij voorkeur een monomeer met de formule R5-(CO-C(R) =CH:) „ heeft waarin n is 2, 3 of 4, R is H of methyl, en R-' is afgeleid van een polyalcohol of een polyamine.
30 Goede resultaten worden verkregen, wanneer het poly functioneel monomeer geselecteerd is uit de groep tripropy-leenglycoldi(meth)acrylaat, 1,6-n-hexaandioldi(meth)acrylaat en trismethylolpropaantri(meth)acrylaat.
Met voordeel is het polyfunctioneel vernetbaar mono-35 meer geselecteerd uit de groep bestaande uit urethaan-(meth)- acrylaten, epoxy-(meth)acrylaten, polyester-(meth)acrylaten, polyether-(meth)acrylaten en polyamine-(meth)acrylaten.
1001060 7
Bij de membranen volgens de uitvinding is de polyme-re matrix gevormd onder invloed van bestraling met U.V., bestraling met elektronen of door verhitting.
De membranen volgens de uitvinding zijn in het bij-5 zonder geschikt als composietmembraan, waarbij het membraan is aangebracht op een ten opzichte van het te scheiden mengsel inerte drager. Als inerte drager komen volgens de uitvinding in aanmerking een aromatisch polyamide-, polyimide- of polye-theramidemateriaal. Gewoonlijk is de drager aangebracht op een 10 inerte non-woven, zoals PET, PP en bij voorkeur PPS.
De uitvinding omvat voorts een werkwijze voor het scheiden van aromatische koolwaterstoffen uit een mengsel van diverse aromatische koolwaterstoffen of uit een mengsel van dergelijke aromatische koolwaterstoffen en niet-aromatische 15 koolwaterstoffen met het kenmerk, dat het membraan gevormd is uit een al dan niet vernette polymere matrix die opgebouwd is uit (a) een of meer monofunctionele monomeren geselecteerd uit de groep polymeriseerbare monomeren 20 met één dubbele binding, en/of (b) een of meer functionele, vernetbare monomeren geselecteerd uit de groep bestaande uit een polyfunctioneel, polymeriseerbaar monomeer met ten minste twee dubbele bindingen.
25 Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt uitge gaan van mengsels, die ten minste 1 gew.% aromatische koolwaterstoffen bevatten.
Voorbeelden van aromatische koolwaterstoffen, die uit de mengsels worden afgezonderd zijn benzeen, alkylaroma-30 ten, zoals tolueen enz.
Opgemerkt wordt, dat de membranen volgens de uitvinding op op zichzelf bekende wijze worden gemaakt.
Het membraan zelf kan in diverse configuraties voorkomen en kan in diverse modules worden toegepast. Het membraan 35 kan vlak of tubulair zijn. Vlakke membranen kunnen worden ge bruikt in opgerolde toestand in spiraalgewonden modules dan wel in vlakke plaatmodules. Daarentegen kunnen buisvormige en holle-vezelmembranen worden gebruikt in gebundelde configuraties.
1001060 δ
Er werd gebruik gemaakt van een pervaporatie-testapparaat met vier membraancellen, dat zodanig werd ontworpen en geconstrueerd dat karakterisering van de membranen op laboratoriumschaal kon plaatsvinden bij controleerbare concen-5 tratiepolarisatie en een temperatuur tot 120°C.
Het permeaat werd opgevangen voor analyse in een opvangvaatje, gekoeld met vloeibare stikstof. Er wordt maar weinig permeaat onttrokken om zodoende de effecten van concen-tratiepolarisatie en temperatuurverlies tot een minimum te 10 beperken t.g.v. de pervaporatiewerking. De neerwaartse perme- aatdruk wordt constant gehouden binnen 2 mbar met behulp van een vacuümpomp en een klep, die is aangebracht tussen de condensoren en de pomp.
De basismembraaneigenschappen werden bepaald via 15 permselectiviteitsmetingen met tolueen/i-octaanmengsels met een samenstelling van 5/95 gew./gew.%. De metingen zijn aangevangen na 1 uur acclimatiseren van de membraanfilm in de testcel bij 90°C. De werkelijke meetduur bedroeg gewoonlijk 1 tot 5 uur afhankelijk van de permeaatsnelheid.
20 In het geval dat de proef verscheidene dagen duurde werd aan het eind van de werkdag het vacuüm ongedaan gemaakt, waarbij de temperatuur van het aanvoermengsel op omgevingstemperatuur werd gebracht, terwijl het mengsel in contact werd gehouden met het membraanoppervlak.
25 Het membraan werd geconditioneerd voorafgaande aan de proef, waarbij de film vooraf werd opgezwollen in een tolueen/ i-octaanmengsel van 5/95 gew./gew.% gedurende 24 uur bij 90°C tenzij anders vermeld. Verondersteld wordt, dat deze zwellingtijd voldoende is voor het bereiken van de optimale 30 zwelling.
De samenstelling van het mengsel en van de permeaat-monsters werden bepaald via refractometrie. De permeaatfluxen werden bepaald door wegen van de permeaatmonsters in de koude val.
35 De vereiste prestatie van een membraan voor pervapo- ratie van een tolueen/i-octaanmengsel wordt uitgedrukt door een scheidingsfactor β. De scheidingsfactor β wordt gedefinieerd als 1001060 9
C ** c F
''tolueen ^tolueen /Spcvap = β (tolueen/i-octaan) = - / --
c p c F
'"i-ocUan i-oclaan 5 of
Cj / (i-c10lp) / C,.iX,F / (l-C,.,/)
De specifieke permeatiesnelheden worden uitgedrukt door:
Ftotial = [nw.i* 1] / [ A * t] [kg.μπι.m'2.uur'] met m de opvanghoeveelheid van het gehele permeaat [kg] 10 1 membraandikte [μπι] A membraanoppervlak [m2] t tijd [uur]
De specifieke permeaatsnelheden worden gebruikt voor vergelijking van diverse polymeerfilmmaterialen ervan uitgaande, dat 15 de flux van het permeaat omgekeerd evenredig is met de mem braandikte .
Volgens de uitvinding werden symmetrische membranen op op zichzelf bekende wijze vervaardigd.
De uitvinding wordt thans toegelicht aan de hand van 20 de volgende niet-limitatieve voorbeelden.
Voorbeeld I
48 g ®EBECRYL 150 (UCB), een diacrylaat afgeleid van bisfenol A, en 2 g van de fotoïnitiator 2-methyl-l-[4-(methyl-25 thio)fenyl]-2-morfolinopropanon-l (®IRGACURE 907 van Ciba Gei- gy) werden bij kamertemperatuur onder roeren met elkaar gemengd tot een homogene oplossing. Het mengsel werd met een rakel met schroefdraad uitgestreken op een glasplaat waarvan de uiteinden bedekt waren met twee dunne repen propyleencar-30 bonaatfolie. Een tweede met propyleencarbonaatfolie bedekte glasplaat werd op het geheel geplaatst en wel op zodanige wijze dat geen luchtbellen werden ingesloten. Het geheel werd uitgehard door elke zijde gedurende 60 seconden te belichten met ultraviolette licht, waarbij een 1 kW UV-lamp (type HPA, 35 Philips) werd gebruikt en de afstand tot de lichtbron 36 cm bedroeg. Direct na uitharding werd het geheel aan de lucht en het licht blootgesteld gedurende een periode van tenminste 72 uur alvorens de pervaporatie-experimenten werden uitgevoerd. Het membraan had een dikte van 60 Mm.
1001060 10
De pervaporatieve eigenschappen van het membraan werden bepaald voor een mengsel van 5 gew.% tolueen en 95 gew.% iso-octaan bij 90 °C, na conditionering gedurende 24 uur bij 90 °C in eenzelfde oplosmiddelmengsel, met als resultaat 5 een scheidingsfactor van 5 en een genormaliseerde flux van 1,1 kg. Mm. m'2. uur'1.
Voorbeeld II
Op een analoge wijze als beschreven in voorbeeld I 10 werd een membraanfilm met een dikte van 68 Mm bereid die opge bouwd was uit 24 gew.% ®EBECRYL 150, 72 gew.% 3-fenylpropylme-thacrylaat en 4 gew.% ®IRGACURE 907 als fotoïnitiator.
De pervaporatieve eigenschappen van het membraan werden bepaald op dezelfde wijze als in voorbeeld I met als 15 resultaat een scheidingsfactor van 9,5 en een genormaliseerde flux van 5,9 kg.Mm.m'3.uur'1.
Voorbeeld III
Op een analoge wijze als beschreven in voorbeeld I 20 werd een membraanfilm met een dikte van 68 μτα bereid die opge bouwd was uit 30 gew.% ®EBECRYL 150, 50 gew.% 3-fenylpropylme-thacrylaat, 16 gew.% n-butylacrylaat 4 gew.% ®IRGACURE 907 als fotoïnitiator.
De pervaporatieve eigenschappen van het membraan 25 werden bepaald op dezelfde wijze als in voorbeeld I met als resultaat een scheidingsfactor van 7,5 en een genormaliseerde flux van 6,2 kg.Mm.m'2.uur'1.
Voorbeeld IVa t/m d
30 Op een analoge wijze als beschreven in voorbeeld I
werd een serie membraanfilms bereid op basis van N-vinylpyrro-lidon (NVP), een alifatisch polyurethaandiacrylaat (Mw « 1500, ®EBECRYL 270 van UCB) en een acrylaat (IEM-DEP) dat verkregen was door reactie van 2-isocyanatoethylmethacrylaat (Monomer 35 Polymer Labs) met diethylfosfiet (Aldrich) als basis- filmvormende componenten, en een tripropyleenglycoldiacrylaat (TPGDA from UCB) als vernettend agens. Hierbij werd tijdens de UV-bestraling 2-benzyl-2-dimethylamino-l-(4-morfolinofenyl)bu- 1001060 11 tanon-1 (®IRGACURE 369 van Ciba Geigy) als fotoïnitiator toegepast.
De pervaporatieve eigenschappen van deze membranen werden bepaald voor een mengsel van 5 gew.% tolueen en 95 5 gew.% iso-octaan bij 90 °C. De resultaten zijn vermeld in Ta bel A.
Voorbeeld V
12 g ®EBECRYL 150, 30 g 3-fenylpropylmethacrylaat, 8 10 g n-butylacrylaat werden bij kamertemperatuur onder roeren met elkaar gemengd tot een homogene oplossing. Het mengsel werd met een rakel met schroefdraad uitgestreken op een glasplaat. De gestreken film werd uitgehard door bestraling met 10 Mrad electronen door gebruik te maken van een 175 kV een Electro-15 curtain Electron Beam systeem (ESI, Model CB 150/15/180L). De membraanfilm werd verwijderd van de glasplaat door onderdompeling in water en vervolgens gedroogd aan de buitenlucht.
De pervaporatieve eigenschappen van het membraan met een dikte van 80 μιη werden bepaald op dezelfde wijze als in 20 voorbeeld I met als resultaat een scheidingsfactor van 8,1 en een genormaliseerde flux van 6,0 kg.Mm.m'2.uur'1.
Voorbeeld VI
45 g ®EBECRYL 150, 45 g 3-fenylpropylmethacrylaat, 9 25 g n-butylacrylaat, en 1 g van de radicaalinitiator 2,2'-azo- bis(2-methylpropionitril) werden bij kamertemperatuur onder roeren met elkaar gemengd tot een homogene oplossing. Het mengsel werd met een rakel met schroefdraad uitgestreken op een glasplaat. Het geheel werd uitgehard door verhitting bij 30 80 °C gedurende 8 uur. De membraanfilm werd verwijderd van de glasplaat door onderdompeling in water en vervolgens gedroogd aan de buitenlucht. Het membraan had een dikte van 60 Mm.
De pervaporatieve eigenschappen van het membraan werden bepaald voor een mengsel van 5 gew.% tolueen en 95 35 gew.% iso-octaan bij 90 °C, na conditionering gedurende 24 uur bij 90 °C in eenzelfde oplosmiddelmengsel, met als resultaat een scheidingsfactor van 6,5 en een genormaliseerde flux van 5,5 kg. μτα. m?. uur'1.
1001060 12
Opgemerkt wordt, dat voorbeelden van ©EBECRYL epoxy-acrylaten, urethaan-acrylaten, polyester-acrylaten, polyether-acrylaten enz. zijn, te vinden in het U.S. octrooi 4.722.865.
E.P. 0 321 241 beschrijft diverse fotoïnitiatoren en 5 reactieve verdunningsmiddelen, die volgens de uitvinding kun nen worden toegepast.
1001060 "N λ
S !S r- o VO
0 3 o ^ ^ ^ o o ^
P I
w ·Η
X
1 3 s ΰ fe “i ® ° ® <n r~ n σι
P ® f ^ H rH
P Ό 3. τ 0 U · i-i C Q) O' 3 (1) O) X 3 Ü ID “ · ai p a •η _ m o o o Ό 5 n co in o
E ~ H fH iH
rH
•H
b.
ov
VO
m ω a: cm oo n* D -
O CM rH rH tH
< ^ < _ rH . « 2 8 s e M Q) ^ « u-- M - o P* E Μ 'll J η o in σι £ £ - 7- a ^ σ> m b U in ^ ^ m £ w <0 in u w -° e 0)--
ε 0, oo oo (" VO
c 2 o crv co r-' •H *“* rH ___
H
P § r» nr h co «8 - C gr cm σι vo cm
Ο Ϊ" Π CM CM CM
E ^ 10 W-- &
W
? o 2 o o •g h oj n ω
H
J. Ή (0 Λ ϋ T3 Ο φ > > > >
Ο φ Μ M W M
> Λ 1 0 0 1 0 6 0- ° in o
Ή rH CM

Claims (18)

1. Membranen voor het scheiden van aromatische kool-5 waterstoffen uit een mengsel van diverse aromatische koolwaterstoffen of uit een mengsel van dergelijke aromatische koolwaterstoffen en niet-aromatische koolwaterstoffen, met het kenmerk, dat het membraan gevormd is uit een al dan niet vernette polymere matrix die opgebouwd is uit 10 (a) een of meer monofunctionele monomeren geselec teerd uit de groep polymeriseerbare monomeren met één dubbele binding, en/of (b) een of meer functionele, vernetbare monomeren geselecteerd uit de groep bestaande uit een 15 polyfunctioneel, polymeriseerbaar monomeer met ten minste twee dubbele bindingen.
2. Membraan volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het monofunctionele monomeer een acrylaat of methacrylaat is met de formule CH2=CHR-COOR' waarin R is H of methyl, en R1 20 is een al of niet vertakte C,-C,(, alkyl-, benzyl- of arylgroep die al of niet is gesubstitueerd door hetero-atomen.
3. Membraan volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat een van de monofunctionele monomeren een acrylaat of methacrylaat is dat een NH-CO-PO (OR2) 2 groep bevat waarin R2 is 25 alkyl.
4. Membraan volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat een van de monofunctionele monomeren diethyl-N-2(metha-cryloyloxy)ethylcarbamoylfosfonaat (IEM-DEP) is.
5. Membraan volgens conclusie 2, met het kenmerk, 30 dat een van de monofunctionele monomeren geselecteerd is uit de groep bestaande uit n-butylacrylaat, 3-fenylpropylmethacry-laat.
6. Membraan volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het monofunctionele monomeer een acrylaat of methacrylaat 3. is met de formule CH2=CHR-CONR3R4 waarin R is H of methyl, en R3 en R4 al of niet vertakte, al of niet aan elkaar gelijke, of al of niet aan elkaar verknoopte C,-C,0-alkylgroepen voorstellen. 1001060
7. Membraan volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een van de monofunctionele monomeren N-vinylpyrrolidon is.
8. Membraan volgens conclusie 1, met het kenmerk, 5 dat het polyfunctioneel vernetbaar monomeer de formule Rs-((ΓΟΟ (R)=CH2)n heeft waarin n is 2, 3 of 4, R is H of methyl, en R5 is afgeleid van een polyalcohol of een polyamine.
9. Membraan volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het polyfunctioneel monomeer geselecteerd is uit de groep 10 tripropyleenglycoldi(meth)acrylaat, 1,6-n-hexaandioldi(meth)a-crylaat en trismethylolpropaantri(meth)acrylaat.
10. Membraan volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het polyfunctioneel vernetbaar monomeer geselecteerd is uit de groep bestaande uit urethaan-(meth)acrylaten, epoxy- 15 (meth)acrylaten, polyester-(meth)acrylaten, polyether-(meth)a- crylaten en polyamine-(meth)acrylaten.
11. Membraan volgens conclusies 1-10, met het kenmerk, dat de polymere matrix is gevormd onder invloed van bestraling met U.V., bestraling met electronen, of door verhit- 20 ting.
12. Membraan volgens conclusies l-ll, met het kenmerk, dat het membraan een composietmembraan is, waarbij het membraan is aangebracht op een ten opzichte van het te scheiden mengsel inerte drager.
13. Membraan volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de inerte drager een aromatisch polyamide-, polyimide- of polyetheramidemateriaal is.
14. Membraan volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de drager aangebracht is op een inerte non-woven, zoals
30 PET, PP en bij voorkeur PPS.
15. Werkwijze voor het scheiden van aromatische koolwaterstoffen uit een mengsel van diverse aromatische koolwaterstof fenm of uit een mengsel van dergelijke aromatische koolwaterstoffen en niet-aromatische koolwaterstoffen, met het 35 kenmerk, dat het mengsel in contact wordt gebracht met de permselectieve zijde van een membraan volgens een der voor- 1001060 gaande conclusies 1-14 onder pervaporatiecondities of onder perstractiecondities.
16. Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat er wordt uitgegaan van mengsels, die tenminste 1 gew.% 5 aromatische koolwaterstoffen bevatten.
17. Werkwijze volgens conclusie 15 of 16, met het kenmerk, dat de aromatische koolwaterstoffen, die uit de mengsels worden afgezonderd benzeen, alkylaromaten, zoals tolueen enz. zijn.
18. Werkwijze voor de vorming van de membranen vol gens conclusies 1-14, met het kenmerk, dat dit op zichzelf bekende wijze plaatsvindt. 1001060
NL1001060A 1995-08-25 1995-08-25 Membraan en werkwijze voor het scheiden van aromatische koolwaterstoffen uit een mengsel van diverse aromatische koolwaterstoffen of uit een mengsel van dergelijke aromatische koolwaterstoffen en niet-aromatische koolwaterstoffen. NL1001060C2 (nl)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1001060A NL1001060C2 (nl) 1995-08-25 1995-08-25 Membraan en werkwijze voor het scheiden van aromatische koolwaterstoffen uit een mengsel van diverse aromatische koolwaterstoffen of uit een mengsel van dergelijke aromatische koolwaterstoffen en niet-aromatische koolwaterstoffen.
CA002183810A CA2183810A1 (en) 1995-08-25 1996-08-21 Membrane and method for the separation of aromatic hydrocarbons from a mixture of various aromatic hydrocarbons or from a mixture of such aromatic hydrocarbons and non-aromatic hydrocarbons
EP96202344A EP0760250A1 (en) 1995-08-25 1996-08-23 A membrane and method for the separation of aromatic hydrocarbons from a mixture of various aromatic hydrocarbons or from a mixture of such aromatic hydrocarbons and non-aromatic hydrocarbons
JP8260079A JPH09267031A (ja) 1995-08-25 1996-08-23 多種芳香族炭化水素の混合物、または、かかる芳香族炭化水素と非芳香族炭化水素の混合物から芳香族炭化水素を分離する膜および方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1001060A NL1001060C2 (nl) 1995-08-25 1995-08-25 Membraan en werkwijze voor het scheiden van aromatische koolwaterstoffen uit een mengsel van diverse aromatische koolwaterstoffen of uit een mengsel van dergelijke aromatische koolwaterstoffen en niet-aromatische koolwaterstoffen.
NL1001060 1995-08-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1001060C2 true NL1001060C2 (nl) 1997-02-27

Family

ID=19761493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1001060A NL1001060C2 (nl) 1995-08-25 1995-08-25 Membraan en werkwijze voor het scheiden van aromatische koolwaterstoffen uit een mengsel van diverse aromatische koolwaterstoffen of uit een mengsel van dergelijke aromatische koolwaterstoffen en niet-aromatische koolwaterstoffen.

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0760250A1 (nl)
JP (1) JPH09267031A (nl)
CA (1) CA2183810A1 (nl)
NL (1) NL1001060C2 (nl)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0915109D0 (en) * 2009-09-01 2009-10-07 Fujifilm Mfg Europe Bv Process for preparing composite membranes
EP3316999A1 (en) 2015-07-01 2018-05-09 3M Innovative Properties Company Polymeric ionomer separation membranes and methods of use
KR20180023972A (ko) 2015-07-01 2018-03-07 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 Pvp-함유 및/또는 pvl-함유 복합막 및 사용 방법
EP3316998A1 (en) 2015-07-01 2018-05-09 3M Innovative Properties Company Composite membranes with improved performance and/or durability and methods of use
US20190314768A1 (en) * 2016-11-17 2019-10-17 Nitto Denko Corporation Separation membrane and laminate
CA3154039A1 (en) * 2019-09-19 2021-03-25 Henkel Ag & Co. Kgaa Photocurable (meth)acrylate compositions

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63278502A (ja) * 1987-05-08 1988-11-16 Mitsui Toatsu Chem Inc 分離膜
EP0321241A2 (en) * 1987-12-16 1989-06-21 Hoechst Celanese Corporation Membranes from UV-curable resins
EP0336241A2 (de) * 1988-04-07 1989-10-11 Bayer Ag Verbundmembranen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
EP0461607A2 (en) * 1990-06-14 1991-12-18 LINTEC Corporation Membrane for separating an organic solvent from a water-organic solvent mixture
JPH05146653A (ja) * 1991-12-02 1993-06-15 Oji Paper Co Ltd 気体分離膜
US5288712A (en) * 1992-10-07 1994-02-22 Exxon Research & Engineering Co. Pervaporation process employing permeate recycle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63278502A (ja) * 1987-05-08 1988-11-16 Mitsui Toatsu Chem Inc 分離膜
EP0321241A2 (en) * 1987-12-16 1989-06-21 Hoechst Celanese Corporation Membranes from UV-curable resins
EP0336241A2 (de) * 1988-04-07 1989-10-11 Bayer Ag Verbundmembranen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
EP0461607A2 (en) * 1990-06-14 1991-12-18 LINTEC Corporation Membrane for separating an organic solvent from a water-organic solvent mixture
JPH05146653A (ja) * 1991-12-02 1993-06-15 Oji Paper Co Ltd 気体分離膜
US5288712A (en) * 1992-10-07 1994-02-22 Exxon Research & Engineering Co. Pervaporation process employing permeate recycle

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 115, no. 12, 23 September 1991, Columbus, Ohio, US; abstract no. 116352p, JOHNSON: "Effects of electron beam dosage on cured homopolymer properties of acrylate oilgomers" page 94; column 1; XP002004320 *
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 120, no. 6, 7 February 1994, Columbus, Ohio, US; abstract no. 56217, XP002004319 *
DATABASE WPI Section Ch Week 8901, Derwent World Patents Index; Class A88, AN 89-002506 *
DATABASE WPI Section Ch Week 9328, Derwent World Patents Index; Class A28, AN 93-223649 *
F. IGNATIOUS: "Novel Carbamoyl Phosphonate Monomers and Polymers from Unsaturated Isocyanates", JOURNAL OF POLYMER SCIENCE: PART A: POLYMER CHEMISTRY, vol. 31, 1993, NEW-YORK, USA, pages 239 - 247, XP000331769 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 13, no. 105 (C - 575) 13 March 1989 (1989-03-13) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 17, no. 533 (C - 1114) 27 September 1993 (1993-09-27) *
RADTECH '90 NORTH AM. CONF. PROC., no. 1, 1990, pages 71 - 79 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP0760250A1 (en) 1997-03-05
CA2183810A1 (en) 1997-02-26
JPH09267031A (ja) 1997-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0312374B1 (en) Highly aromatic polyurea/urethane membranes and their use for separating aromatics from non-aromatics
US4929357A (en) Isocyanurate crosslinked polyurethane membranes and their use for the separation of aromatics from non-aromatics
US6193077B1 (en) Non-cracking hydrophilic polyethersulfone membranes
KR100760719B1 (ko) 액체 탄화수소 산물의 정제 방법
EP0424040A2 (en) Membranes obtained from crosslinked copolymers of aliphatic polyesters diols and dianhydrides.
KR20200054170A (ko) 복합적인 블록 코폴리머 아키텍처의 다공성 재료
NL1001060C2 (nl) Membraan en werkwijze voor het scheiden van aromatische koolwaterstoffen uit een mengsel van diverse aromatische koolwaterstoffen of uit een mengsel van dergelijke aromatische koolwaterstoffen en niet-aromatische koolwaterstoffen.
CN104364005B (zh) 耐溶剂性聚合物膜
US5095171A (en) Control of oxygen level in feed for improved aromatics/non-aromatics pervaporation (OP-3602)
IL43199A (en) Semipermeable membrane and method for its formation
US5075006A (en) Isocyanurate crosslinked polyurethane membranes and their use for the separation of aromatics from non-aromatics
NL1001061C2 (nl) Membraan en werkwijze voor het scheiden van aromatische koolwaterstoffen uit een mengsel van diverse aromatische koolwaterstoffen of uit een mengsel van dergelijke aromatische koolwaterstoffen en niet-aromatische koolwaterstoffen.
US4595707A (en) Membranes comprising microporous structure
US4885096A (en) Aromatics - non-armoatics separation by permeation through thermally crosslinked nitrile rubber membranes
CA2103742C (en) Novel solid poly-amphiphilic polymer having use in a separation process
WO1996032356A1 (en) Improved reverse osmosis purification of water
NL1001062C2 (nl) Membraan en werkwijze voor het scheiden van aromatische koolwaterstoffen uit een mengsel van diverse aromatische koolwaterstoffen of uit een mengsel van dergelijke aromatische koolwaterstoffen en niet-aromatische koolwaterstoffen.
JPH02138136A (ja) ポリエチレングリコール含浸親水性膜を用いる芳香族炭化水素と飽和炭化水素の混合物から芳香族炭化水素の選択的分離
RU2574444C2 (ru) Композитные силиконовые мембраны с высокой разделительной способностью
EP0255747A1 (en) Process for separating a fluid feed mixture hydrocarbon oil and an organic solvent
JPS63264102A (ja) 液体混合物分離膜およびその使用方法
EP0427338A1 (en) Process for the separation of solvents from hydrocarbons dissolved in said solvents

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20010301