TW200526313A - Selective separation of fluid compounds utilizing a membrane separation process - Google Patents
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200526313 九、發明說明： c發明戶斤屬之技術領域;j 發明領域 本發明係關於使用滲透選擇性薄膜分離裝置自一流體 5混合物回收純化產物之製程。更特別地，本發明整合型震 置係包含數個薄膜模組，該等薄膜模組係包含一固體參透 選擇性薄膜以及諸等用以控制該裝置内特定流體给之構 件。本發明裝置係特別適用於自一由兩種或數種化合物所 構成之流體混合物同步回收一非常純之滲透產物及/戍一 10所欲之非滲透性流，該混合物將於被引入適合進行改變之 溫度及/或壓力條件時展現一氣泡點。 Γ先前技術3 發明背景 諸等使用大幅化學位能差異來分離氣體混合物之薄膜 15製程通常會藉由施加一穿越薄膜之壓力梯度來驅動分離。 於該薄膜之穿透面，通常會使用壓縮機、抽氣幫浦、或低 溫冷凝器來維持低壓。於該薄膜之進料面，則使用高壓或 高溫來維持高驅動力。 諸等用以分離氣體混合物之薄膜係有兩種非常不同之 n 種疋彳政孔型而另一種則是非孔隙型。氣體選擇性 擴散通過一微孔型薄膜之基本運作原理的發現係歸功於丁. Graham。當一微孔型薄膜之孔隙尺寸小於該混合物内不可 壓縮氣體分子之平均自由路徑時，將可使該低分子量氣體 内富含滲透物。由於大部分氣體分子量比例並不大且該產 200526313 生之選擇性是與這些比例之平方根成正比，因此此種技術 所達成之實際或理論富含量是非常小。因此，需要施行大 量的分離步驟，方能有效自一氣體混合物分離一特定氣 體。然而，由於該方法係僅倚賴質量比例而非滲流物質之 5化學差異，因此該方法是唯一能夠分離一特定元素同位素 之以薄膜為主之方法。基於此理由，於第二次世界大戰研 發原子彈期間係選擇該方法來富含該可進行核融合之鈾同 位素235。然而，由於必須投資大量資本來處理所需之大量 氣體、嚴格要求高孔隙度及小型孔隙尺寸之薄膜特性、以 10及運作需求高能量，因此該分離方法本身是昂貴的。 於非孔隙型薄膜系統中，分子會穿越薄膜。於穿越非 孔隙型薄膜時，不同的分子會由於其等於薄膜基質内之擴 散及溶解度差異而分離。不僅分子尺寸會影響個別物質通 過基質之穿透速率，穿透分子及聚合物基質二者所具有之 15化學性質亦會影響穿透速率。因此，必須達成理論上可有 效分離。 蒸氣穿透與薄膜氣體分離二者係非常密切相關，據指 述氣體分離疋薄膜技術之最大的一項應用。例如：參閱Lee and Koros 發表於Encyclopedia of Physical and Technology， 20 3rd Edition，Volume 9, Academic Press (2002)之“Membranes，
Synthetic，Applications”。 該等用以自空氣製造氮氣、自天然氣移除二氧化碳、 及純化氫氣之薄膜技術係佔此種製程相當顯著之部分。大 部分此種應用之薄膜技術挑戰一直是發展諸等可選擇性移 200526313 除所之薄膜材料。特定薄膜材料已有多項獲准專 利，然而主要是因為前述以薄膜為主之分離所涉及之組份 (減、氧氣、二氧化碳、甲烷、氫氣)是恆定氣體，因此該 等專利案亚沒有注意到包圍薄膜裝置之熱平衡。此種氣體 不^同日守以-種液體及-種蒸氣存在於典型之工業製程條 件下。 本技藝係充滿諸等闡述可製造同時具有高選擇性及高 流動性之薄膜的製程。就缺乏足夠高的流動性而言，將會 因需求一大面積薄膜而導致該技術不經濟。目前已熟知多 10種聚合物之穿透性是極性氣體（實例係包含··水(h2〇)、二 氧化碳(C〇2)、硫化氫(HJ)、及二氧化硫(s〇2))遠超過非極 性氣體（氮氣(NO、氧氣(〇2)、及甲烧(ctj4))，且小分子（氦 氣(He)、氫氣(H2))尺寸氣體較諸大分子（甲烧(Ch4)、乙炔 (C2H4))更容易穿越聚合物。 15 滲透蒸發(PervaPorati〇n)係意指一以流體飼入薄膜之 薄膜方法。高驅動力是藉由溫暖液體及保持低壓穿透來維 持。當材料穿越薄膜時，能量會由進料移轉至穿透物。此 進料端能量損失會傾向於冷卻進料及降低薄膜驅動力。為 了重建一高驅動力，該液體必須重新加熱。於施行時，將 20 由於間隔施加重新加熱而導致階段式薄膜。然而， Rautenbach 及 Albrecht於一篇發表於 Journal of Membrane Science，vol. 25, ρρ· 25·54 (1985)之論文名稱：“The Separation Potential of Pervaporation, Part 2: Process Design and Economics”中指述多階段式薄膜方法之複雜性將不利 200526313 於商業應用。 滲透蒸發亦確實呈現是一足以有效進行工業級施行之 個例。Baker於一由McGraw-Hill(2000)出版之書名 “Membrane Technology and Applications” 中指述一滲透蒸 5 發之最大應用是乙醇脫水。Hendrikus等人係於美國專利案 編號4,925,562中描述一可供數種醇進行滲透之滲透蒸發薄 膜。Shuckei*等人係於歐洲專利申請公開案編號(H57981A1 中描述一多階段滲透蒸發方法。滲透蒸發之魅力亦顯現於 搭配其他分離技術來使用時。一由Lipnizki等人所發表於 10 Journal of Membrane Science, vol. 153, pp. 183-22 (1999) 之回顧論文名稱 “perVap〇ration-based hybrid process: a review of Process design，applications，and econmics”係檢視 數種雜合型滲透蒸發薄膜。 一種於薄膜飼入端保持高驅動力之方式係可增加進料 15液流之能量，藉此可以令該由於滲透蒸發所造成之能量損 失車父不顯著。藉由對進料添加能量來蒸發進料將導致一種 稱為蒸氣滲透之製程。於習知技藝中，對於蒸氣滲透之描 述相當稀少。Friesen等人係於歐洲專利申請公開案Ep 0701856A1中描述一用以分離蒸氣混合物之方法。 2〇 京尤聚合物薄膜而言’一高薄膜壓力梯度將提供渗透驅 動力。此驅動力將因產生低壓滲透而弓丨發薄膜冷卻（就具有 正值焦耳-湯普森(J〇ule_Th〇ms〇n)係數之材料而言）。此效應 不會出現於促進傳送薄膜，且尚未被整合入前述以此等為 主之製程。大部分此種研究係專注於促進傳送薄膜裝置之 200526313 内部細節，而非如何將其整合入一可達到市場所需之製造 產物製程。 某些石化工業中最困難之分離係涉及自另一及/或其 他有機化合物分離一芳族化合物之異構物，例如：二曱苯 5 及乙基苯。該自混合二甲苯分離及純化對二甲苯(PX)是一 耗用能量及成本之製程。現今工業製程是使用耗用能量之 冷凍分離或耗用成本之吸附劑技術來製造高純度對二甲苯 (PX)。據普遍瞭解，純化階段是對二甲苯生產中僅次於原 料成本之最昂貴部分。 10 因此，目前需求一製程及裝置是使用滲透選擇性薄膜 來提供熱整合薄膜裝置，其中該壓力驅動（逸壓驅動）薄膜可 用以自混合物分離選定化合物，該混合物於被引入適合進 行改變之溫度及/或壓力條件時展現一氣泡點。有利地，一 新製程必須克服該等於滲透蒸發中遭受薄膜冷卻所涉及之 15 回收限制。 經改善之裝置應可提供一整合程序，該程序之施行是 以諸等呈氣體及/或液體狀態之流體，該程序是使用一適合 之滲透選擇性薄膜，較佳是一固體滲透選擇性薄膜，該薄 膜將於一適合之驅動力差異下展現對一所欲產物具滲透選 20 擇性，意即將壓力驅動（逸壓驅動）薄膜整合入現有分離裝 置。 【發明内容】 發明概要 於廣義方面，本發明係針對整合型薄膜分離裝置及其 200526313 供經潸分離流體混合物之用途。更特別地，本發明裝置係 包含數個薄膜模組，该等薄膜模組係包含一固體滲透選擇 性薄膜以及諸等用以控制該裝置内特定流體焓之構件。本 羲明衣置係特別適用於自一由兩種或數種化合物所構成之 流體混合物同步回收一非常純之滲透產物及/或一所欲之 非滲透性流，該混合物將於被引入適合進行改變之溫度及/ 或壓力條件時展現一氣泡點。 有利地，本發明薄膜模組是設置於一第一產物群組、 第二產物群組、及至少一中間群組内。個別之模組係包含 10該以一固體滲透選擇性薄膜區隔之第一及第二區段，該模 組於一適合之驅動力差異下會展現對一進料化合物具有至 少0.1 bar之滲透度。個別之第一區段係具有至少一搭接薄 膜流體流動之入口及出口，且鄰接該薄膜另一端是一具有 至少一滲透物流動出口之第二區段。本發明裝置可有利地 15被使用來同時自一由有機化合物所構成之混合物回收一非 常純之滲透產物及另一所欲產物。 於一方面本發明係提供一種使用滲透選擇性薄膜來同 時自一化合物流體混合物回收一滲透產物及一所欲非滲透 性產物之製程，該製程係包含：⑻提供一進料流，其係包 20含一由兩種或數種化合物所構成之混合物，且該混合物將 於被引入適合進行改變之溫度及/或壓力條件時展現一氣 泡點；（b)提供裝置，其係包含諸等用以控制該裝置内特定 流體焓之構件及一個或數個薄膜模組，個別之模組係包含 該以-固體滲透選擇性薄膜區隔之第一及第二區段，該薄 200526313 膜於一適合之驅動力差異下會展現對一進料化合物具有至 少0·1 bar之滲透度，個別之第一區段係具有至少一搭接薄 膜流體流動之入口及出口，且鄰接該薄膜另一端是一具有 至少一滲透物流動出口之第二區段；（c)將該進料導入一個 5或數個居於適合滲透條件之模組的第一區段，藉此自該等 模組獲得滲透物及非滲透性物流；以及(d)控制焓來令該非 滲透性物流體之薄膜效率係數維持於一由大約〇·5至大約 1.5之範圍内。 就本發明之目的而言，"薄膜效率係數〃(ΜΕΙ)之定義是 10 一該進入薄膜裝置之進料流所具有之特定焓與該非滲透性 流體所具有之特定焓之間的差異值與該進料流所具有之特 定焓與該非滲透性流體於一非滲透性產物壓力及組成物下 所具有之氣泡點特定焓之間的差異值之比例。 於另一方面本發明係提供一種使用設置於多群組内之 15滲透性薄膜來同時自流體混合物回收所欲之非滲透性產物 及純化滲透產物之製程，該製程係包含··⑴提供一進料， 其係包含一由兩種或數種化合物所構成之混合物，且該混 合物將於被引入適合進行改變之溫度及/或壓力條件時展 現一氣泡點，（ii)提供裝置，其係包含用以控制該裝置内特 20定流體焓構件及數個設置於一第一產物群組、第二產物群 組、及至少一中間群組内之薄膜模組，個別之模組係包含 該以一固體滲透選擇性薄膜區隔之第一及第二區段，該模 組於一適合之驅動力差異下會展現對一進料化合物具有至 少0.1 bar之滲透度，個別之第一區段係具有至少一供接觸 200526313 薄膜的流體流動之入口及出口，且鄰接該薄膜另一端是一 具有至少一滲透物流動出口之第二區段；（i i i)將該進料導入 一個或數個居於適合摩透條件之第一產物模組的第一區 段，藉此自該等第一產物模組獲得滲透物及非滲透性產物 5 流；（iv)將該來自第一產物模組之滲透物配送入一個或數個 - 居於適合滲透條件之中間模組的第一區段，且藉此自該等 中間模組獲得滲透物及非滲透性物流；（V)將至少一部分該 來自中間模組之非滲透性物送返入一個或數個居於適合滲 透條件之第一產物模組的第一區段；（vi)將該來自中間群組 鲁 10 模組第二區段之滲透物配送入該居於適合滲透條件之第二 產物群組模組的第一區段，藉此自該等第二產物模組獲得 非滲透性物流及最終滲透產物流；（vii)將至少一部分該來 自第二產物模組之非滲透性物送返入一個或數個居於適合 滲透條件之中間模組的第一區段；以及(viii)控制烚來令該 15 至少一非滲透性物流體之薄膜效率係數維持於一由大約 0·5至大約1.5之範圍内。 於一方面，本發明係提供整合型分離裝置，其中該來 鲁 自至夕第一產物模組之非滲透性物流體薄膜效率係數是維 持於一由大約0.5至大約1.5之範圍内。有利地，該等來自第 · 2〇二產物模組及中間模組及/或第一產物模組之非滲透性物 流體薄膜效率係數皆維持於一由大約〇·5至大約15之範圍 内。 本發明係嘗試處理一流體進料，例如：各種不同型態 有栈材料，特別是一由源自石油化合物所構成之流體混 12 200526313 合物。大致上，該流體進料是—氣體混合物，其係包含— 選擇滲透度較高之組份及-可渗透度較低之組份。-道或 數道模組飼入流可有利地包含-由液體及可冷凝蒸氣所構 成之混合物。可選擇地，該農置可以又包含諸等用以將 5沖席Γ流配送人該等渗透物槽之構件，惟典型上此等構件並 不需要沖刷。 本發明裝置係特別可供用於諸等處理一氣體混合物之 製程中，該氣體混合物係包含—芳族化合物之選擇渗透戶 較高異構物，例如：至少—種二甲苯及/或乙基苯之異構物。 1〇 於尚有另—方面，本發明係提供使用設置於多群組内 之滲透性薄膜來同時自流體混合物回收所欲之非滲透性產 物及純化滲透產物之整合型分離裝置，該裝置係包含：數 個薄膜模組，其係設置於一第一產物群組、第二產物群組、 及至少一中間群組内，個別之模組係包含該以一固體滲透 15選擇性薄膜區隔之第一及第二區段，該模組於一適合之驅 動力差異下會展現對一進料化合物具有至少Oj bar之滲透 度，個別之第一區段係具有至少一搭接薄膜流體流動之入 口及出口，且鄰接該薄膜另一端是一具有至少一滲透物流 動出口之第二區段；諸等構件，其係用以將該來自第一產 20 物模、组之滲透物配送入一個或數個居於適合滲透條件之中 間模組的第一區段，以及將至少一部分該來自中間模組之 非滲遂性物流送返入該第一產物模組入口；諸等構件，其 係用以將該來自中間模組之滲透物配送入一個或數個居於 適合參透條件之弟*一產物模組的第'一區段’以及將至少一 200526313 部分該來自第二產物模組之非滲透性物流送返入該中間模 組入口；以及諸等構件，其係用以控制裝置内選定流體之 焓，俾以令至少一非滲透性流體之薄膜效率係數維持於一 由大約0.5至大約1.5之範圍内。 5 本發明係特別可供用於涉及有機化合物之分離，特別 是難以傳統方法（例如：分級結晶法）分離之化合物。典型 地，此等係包含化學相關有機化合物，例如：自混合二甲 苯分離及純化對二甲苯之製程。較諸目前使用之對二甲苯 純化技術而言，以本案所述薄膜製程是以顯著降低之資 10 本、運作、及能量成本來生產對二曱苯。本發明亦可同時 達到對二甲苯純度需求及回收較諸傳統對二甲苯純化製程 更多之對二曱苯。以簡單蒸餾進行自C8芳族化合物純化對 二甲苯之方法將由於其等具有近似沸點而導致成本過高。 為了更完全瞭解本發明，現在必須參照檢附圖式及下 15 列以例示本發明描述之更詳細闡釋具體例。 圖式簡單說明 本發明於下文之更詳細描述係參照檢附圖式，此等示 意流程圖係闡述該等用以同時回收一非常純之滲透產物及 一種或數種所欲之非滲透性產物之本發明薄膜分離製程及 20 裝置具體例。此一圖式係闡述一本發明具體例，其中數個 薄膜分離裝置被使用來改變該由一化學化合物混合物所構 成之組成物。 I：實施方式]1 較佳實施例之詳細說明 200526313 5 本發明可使用任何一種固體滲透選擇性薄膜，此 膜係於具有—適合之驅動力差異下展現—適合用以针渾 欲料之滲透性及其他特性。適合之薄膜㈣可^^斤 貝缚膜、一複合薄膜或一不對稱薄膜，其可以(例如）是^ • H 體'或—液體層。被普遍使用之聚合物係; 各石夕嗣及天然橡膠、乙酸纖維素、㈣及聚醯亞胺。c 10 15 20 1供用於本發明蒸氣分離具體例之較佳薄膜係 呈2種型態。第-種是包含—微孔隙支撐物之複合薄膜， :遷選擇性層體係有如_沉積於該支撐物上之超薄塗展 ;夏。薄膜較佳使用-橡膠聚合物做為該滲透選擇性 2第-種是不對稱薄膜，其中該不對稱薄膜之薄層您 ^是該滲透選擇性層體。複合薄膜及不對稱薄膜二: ^支六中所已知。本發明使用之薄膜形態並非關鍵。例 °使用扁平層板或圓碟、經塗覆之中空纖維 級、或其他任何-種方便之形態。 ^ β ^薄膜滲透來分離蒸氣組份所使用之驅動力係勹 二端之間的分壓差異。該跨越薄模 導入4 壓第—區段、對第二區段進行抽氣 刷机、或任何一種此等之組合來予以達成。 態。組群組所使用之薄膜可以是相同或不同 薄模，包含料對所欲分離組份具選擇性, 處现2而薄膜之選擇性可以不同。例如··於中間模組 中度選7體進料，這純組可以包含料具有高流量 、 之’專膜。5亥處理較小物流之模組群組則可以
15 200526313 含該專具有高度選擇性但流量較低之薄膜。類似地，該中 間模組可以包含一種薄膜形態，而產物模組則包含另一種 形悲’或所有二種群組皆包含不同形態。適用具體例亦可 以於中間模組及產物模組内皆使用該等呈不同選擇性之薄 5 膜0 適合之薄膜模組形態係包含中空細纖維、毛細纖維、 螺旋纏繞、平板及基座、及管狀形態。就一特定薄膜分離 而言’選擇最適合之薄膜模組形態必須平衡數項因子。列 入決定之理論模組設計參數是限定薄膜材料之特定形態、 10適合高壓運作、滲透端壓力下降、濃度極化惡劣控制、一 選擇性沖刷流之滲透性、以及最後但並非最不重要之製造 成本。 本發明所使用之中空纖維薄膜模組是呈兩種基本幾何 形狀。一種形態是套殼端飼入設計，此形態被使用於氫氣 15刀離糸統及逆渗透糸統中。於此一模組中，一圈或一以密 貝排列成束之纖維被置放入一壓力槽内。該系統是自套殼 端加壓；滲透物會通過纖維壁且通過開放之纖維端離開。 春 此設計係容易製造且容許將非常大的薄膜面積設置於一經 濟系統内。由於纖維壁必須支撐相當大的流體靜力學壓 20力，因此纖維滲透性具有小直徑及厚壁，例如：外徑是 100-200釐米（mm)，且内徑是該外徑的大約一半。 ~ 第二種中空纖維形態是軸孔端進料形態。纖維於此種 形態單兀内是兩端皆呈開放，且進料流是循流通過該纖維 之軸孔。為了使纖維内部壓力下降減至最小，直徑通常會 16 200526313 較諸那些用於套殼端進料之細纖維更大，且通常是以溶液 旋轉來進行。這些所謂毛細纖維係用於超過漉 (ultra-filtration)、滲透蒸發(PervaPoration)、及某些低-至中 等-壓力氣體設備。 5 濃度極化於軸孔端進料模組中被良好控制。進料溶液 會直接通過薄膜之活性表面’且不會產生停滯之死角。這 與套殼端進料之情形是大不相同的，於套殼端進料之情形 中係匯集流動且纖維之間形成停滯區域，這將造成難以避 免之顯著濃度極化問題。任何一種進料溶液内之散浮顆粒 10 物質將會被容易地困陷於這些停滯區域内，導致不可逆轉 之薄膜惡化。雖然已嘗試使用導引進料流動之擋板，然而 尚未普遍使用。一更常用以令濃度極化降至最低之方法是 以正交且朝向中空纖維來導引進料流動。此將產生一橫向 流動模組，該橫向流動模組係於橫跨纖維表面具有相當良 15 好之流動分佈。數個薄膜模組可以呈序列連接，藉此可使 用高進料溶液速度。數種以此基本設計為主之變異設計已 被描述於（例如）授權給Fillip等人之美國專利案編號 3,536,611、授權給Sticker等人之美國專利案編號 5，169,530、授權給parsed等人之美國專利案編號 20 5,352,361、及授權給Beckman等人之美國專利案編號 5,470,469，其等在此以其全部揭露内容在此併入本案做為 參考資料。中空纖維模組之最大單項優點是能夠將一非常 大之薄膜面積組裝入一單一模組内。 較佳具體例 200526313 、對二甲笨是生產或分離自 石油及化學原料之一種最終 被用以製造聚酉旨纖維及樹脂之化學產物。當自大部分衍生 自石’由之原料移除時，對二甲苯係與C8芳族化合物共同存 在於此合物中；該現合物亦包含：間二甲苯(mX)、鄰二甲 5本（〇x)、及乙基笨（EB)。3種二甲苯異構物係具有一 ^ PX:mX:〇X是大約咖之平衡比例 ，且視其來源，乙基苯可 乂 C8芳力矢/吧合物重量計包含高達大約80%，導致以二甲 苯重里什之平衡會典型是大約8〇 99%。本發明之有利製程 可以自該接近平衡之混合物有效回收純化對二甲苯，且將 鲁 10其餘物流導入一重新建立平衡之異構反應槽。 參看圖式之右邊，一薄膜裝置20是依照一本發明較佳 具體例來予以裝設。薄膜裝置2〇係包含··一於適合之驅動 力差異下會展現一至少〇·〗bar滲透度之滲透選擇性薄膜，
諸等通道係具有至少一用以供會與薄膜一端接觸的流體流 15動之入口及出口，且鄰接該薄膜另一端是一具有至少一滲 透物流動出口之滲透物槽。將一由兩種或數種化合物所構 成且於被引入適合進行改變之溫度及/或壓力條件時展現 H 一氣泡點之混合物導入管路18。進料焓是以適合之構件（例 如：交換器10)來予以調整，俾使該經由管路22抽取之非滲 2〇 透性流體的薄膜效率係數是落在一由大約0.5至大約1 5之 範圍内。滲透物是經由管路24來進行抽取。 就許多工業所使用之現有薄膜裝置而言，滲透選擇性 並不足以達到產物純度及/或產物回收之要求。於此種情形 中，就同時自流體混合物回收所欲之非滲透性產物及純化 18 200526313 滲透產物而言，一使用於多群組内裝設滲透選擇性薄膜之 製程是必要的。例如參照本發明來看，數個薄膜模組會被 裝設於兩個或數個群組内，例如：一第一產物群組及一第 二產物群組以及任擇之一個或數個中間群組。 5 於圖式中所闡釋之裝置中，薄膜模組20,50及80是依照 一本發明具體例來予以裝設。一欲進行分離之適合混合物 是自供應源12經由管路14及岐管16來予以供應入交換器 10。該混合物（其包含來自模組50之非滲透性物）是經由管路 18及入口來予以導入薄膜模組20。非滲透性產物是自薄膜 10模組20經由管路22來予以輸送入儲存槽（沒有顯示）。自薄膜 模組20抽取滲透物是經由管路24及交換器30。熱交換器3〇 是以低溫進行運作，藉此產生足夠低的壓力來供薄膜模組 20產生一足夠之滲透驅動力。 幫浦34被使用來加壓該自交換器30經由管路32抽取之 15流體，並將該物流經由管路36輸送入岐管38。於本發明其 他具體例中，一欲進行分離之全部或一部分混合物是經由 岐管38來予以導入。該混合物流（其係包含該來自模組8〇之 非滲透性物）是經由交換器40及管路42且經由入口來予以 導入薄膜模組50。來自薄膜模組50之非滲透性產物是經由 20管路52來予以輸送入岐管16。自薄膜模組50抽取滲透物是 經由管路54及交換器60。熱交換器60是以低溫進行運作， 藉此產生足夠低的壓力來供薄膜模組5〇產生一足夠之滲透 驅動力。 幫浦64被使用來加壓該自交換器60經由管路62抽取之 200526313 流體，以及將該物流經由管路66、交換器7〇、及經由管路 72輸迗入岐官74。於本發明其他具體例中，一欲進行分離 之全部或-部分混合物之供應是來自供應源112且經由管 路114,且其後經由岐管74來予以導入。來自模組8〇之非滲 5透性產物是經由管路82及岐管抑來予以送返入薄膜模址 ， 50。自溥膜杈組80抽取滲透物是經由管路討及交換器9〇。 熱父換為90是以低溫進行運作，藉此產生足夠低的壓力來 i、4膜模組8G產生-足夠之滲透驅動力。幫浦94被使用來 加壓该自父換1190經由管路92抽取之流體，以及將該純化 φ 1〇產物流經由官路96輸送入儲存槽（沒有顯示）。 «本發明具體例’在不同渗透選擇性薄膜分離模組 狀態之間的共同運作及交互作用，可進行控制該配送入薄 膜裝置之壓縮物流之有利運作，藉此令該非滲透性物流體 之薄膜效率係數維持於一由大約〇·5至大約15之範圍内，較 15佳是維持於一由大約〇.75^Mi之範圍内，且更佳是維持 於一由大約0·8至大約1.05之範圍内。 於-本發明較佳具體例中，該幫浦％及64、熱交換器 # 10,40及70、及欲分離混合物（例如··來自供應源12及/或112) 之混合物给係同時進行調整，藉此可使該來自薄膜模組2〇 20之非滲透性產物流體的薄膜效率係數(Mm)落在一由大約 一 ο·5至大約I.5之範圍内。於另一本發明較佳具體例中，該幫 浦64、熱父換器70、及/或一來自供應源112之進料混合物 给會加以調整，俾使該來自薄膜模組8〇之非渗透性產物流 體的薄膜效率係數(刪)落在一由大約〇·5至大約h5之範圍 20 200526313 内。於另一本發明較佳具體例中’該幫浦34、熱交換器4〇、 及/或一進料混合物給會加以調整’俾使該居於管路Μ内之 流體的薄膜效率係數(MEI)落在-由大約〇.5至大約15之範 圍内；且該熱交換器微/或另-進料混合物烚會加以^ 5整’俾使該來自薄膜模組5〇之非滲透性流體的薄膜效率係 數(MEI)落在一由大約0.5至大約1.5之範圍内。 本發明實施你[ 下列實施例將用以闡釋本發明在此揭露之某些特定具 體例雖一那些热習此項技藝人士瞭解在不偏離本發明揭 _ 10路精義下可以進行多種變化，然而這些實施例不應該被解 釋來限制新穎之本發明的範疇。 此等實施例係證明使用該整合其他用以自二甲苯異構 物分離及純化對二甲苯之製程步驟之逸壓驅動薄膜之製程 設計優點。於此等實施例中，所獲得之結果是來自電腦計 15算’該計算之運作是使用可商業購買之化學製程模擬程式 (例如·購自 Aspen Technology，Inc·之Aspen Plus)，其中絕 熱薄膜模型已整合標準化學製程設備模型。該薄膜模型是 · 由BP所研發，且該薄膜模型是以普遍被接受之氣體滲透方 程式為主（參閱：Shindo et al·，“Calculation Methods for 20 Multicomponent Gas Separation by Permeation/5 Sep. Sci.
Technol· 20, 445-459 (1985)、Kovvali et al·，“Models and Analysis of Membrane Gas Permeators^, J. Memb. Sci. 73, 1-23 (1992)、以及Coker et al·，“Modeling Multicomponent Gas Separation Using Hollow-Fiber Membrane Contactors，” 21 200526313 AIChE J· 44, 1289-1302 (1998)。） 計算係運算一包含7%乙基笨、22%對二甲苯、5〇%間 二甲苯、及22%鄰二甲苯之混合二甲苯進料。所有的運算 皆使用一以110°F運作之滲透冷凝器。此運作將足夠產生一 5大約25托耳(Torr)之滲透度。薄膜最高運作溫度是限制在 300T。 就本發明目的而言，該氣體通過薄膜之滲透度是以 “bar(Barrer)”為量測單位，其定義是1〇’[立方公分（常溫常 壓）公分/(平方公分•秒•公分汞柱)][cm3(STP)cm/(；cm2 · 10 sec · cm Hg)]。薄膜滲透度是一種量測一薄膜滲透一氣體之 能力。術語“薄膜選擇性”之定義是兩氣體滲透度之比例， 且係為一種量測一薄膜分離兩種氣體之能力。（例如，參 閱：Baker，Richard W” “Membrane Technology and Applications”，ρρ· 290-291，McGraw-Hill，New York，2000)。 15 實施例1 本實施例裝置係僅包含如圖式所顯示之模組20，且係 使用一對二甲苯選擇性是50及對二甲苯滲透度是5 bar來進 行模擬。以300°F(大約18 psia)將該居於管路18内之流體飼 入薄膜模組。同時改變該薄膜模組内所使用之面積數量及 20 調整進料壓力，藉此可使管路22内之流體的薄膜效率係數 (MEI)是1。結果顯示於表I。 200526313 表 文率係數(MEI)=1.0之薄膜效能 對二甲苯(PX) 回收量 薄膜效率 係數(MEI) 薄膜進料
薄膜面積 ^ 邊含量 果‘、、、員示當參透物回收增加時，滲透物純度下降。 同時’當薄膜面積增加時，通過薄膜之材料會增多且薄膜 5
冷卻會增進’就維持薄膜效率係數(ΜΕΙ)=1·0而言，必須更 進一步蒸發進料。 本考χ月係δ登明整合滲透蒸發(pervaporation)及蒸氣滲 1 ’且顯tf該加熱進料來使進料至少部分蒸發或接近其凝 、、、°/JKL度’將可維持高驅動力且不會觀測到回收極限。由於 可以在不大幅加熱進料之下達成分離標的，因此將較諸蒸 >气滲透更節省能量。
當薄膜效率係數(ΜΕΙ)=1·0時，非滲透性物將於其氣泡 •點以一種液體離開薄膜模組。設若非滲透性物需要加壓（俾 以輪送至進一步製程、儲存、等等），則可以在不另加冷卻 之下施加幫浦。這將由於導致較低製程成本而為所欲。 貧施例2 本實施例係進行非滲透性物局部冷卻對薄膜效能之影 響。本實施例運算係以同實施例1所使用之薄膜面積來進 行，惟本實施例薄膜進料蒸氣分率維持0.02。再次使用一 對二甲苯選擇性是50、對二甲苯滲透度是5 bar、及一薄膜 壤料溫度是300T。 23 200526313 於此Λ施例中’薄膜是以蒸氣滲透及滲透蒸發兩種模 式來進行運作。& β _ F 该顯示於表II之結果指出當薄膜面積增加 ' 物之局部冷卻亦會增高。由於局部冷卻會降 低以透驅動力’因此滲透物回收將低於實施例1。此係顯示 5不發生局部冷卻之薄膜運作優點。
表II 薄膜面積 lxl〇-3 對二曱苯(PX) --參透物含晉 1•二甲苯(ρχ) 回收量 I膜效率 係數(MEI) 非滲透性物 局部冷卻 (重量百分比） (重量百分比） (°F) 300 89 61 1.1 3 390 88 67 1.8 24 650 86 77 4.2 50 實施例3
本實施例係進行加熱薄膜進料來使非滲透性物成為一 10蒸氣-液體混合物之效應。本實施例運算係以同實施例1所 使用之薄膜面積來進行，惟本實施例薄膜進料蒸氣分率維 持0·3。再次使用一對二曱苯選擇性是50、對二曱笨滲透度 是5 bar、及一薄膜進料溫度是3〇〇下。 本貫施例運异結果顯示於表III。當薄膜面積增加時， 15 滲透物回收及薄膜冷卻亦會增高。因此，非滲透性物之蒸 氣含量會下降。設若為所需，於非滲透性物可能會受一幫 浦加壓之前，將需要使用一冷卻器來予以完全冷凝。然而， 這將導致額外的設備及能源成本。該顯示於表III之結果指 出本實施例滲透物回收將由於本實施例驅動力輕高而優於 20 實施例1。 24 200526313
表III 5 10 目别商業供應之纖維等級對二甲苯生產係設計來達到 對-甲本產物純度指標是"攸對二甲苯。諸等使用結晶 技術來純化對二甲苯之單元係已達到一回收率是大約 67%。以薄膜為主之對二甲苯純化製程亦必須達成此等效 能標的。就使用如實施例k單—賴裝置來制此等標的 而言，必須令對二甲苯選擇性增加至大觸0。有利地，太 發明圖式所_之裝置已相此等高效能標的。 運算是模擬一使用圖式顯示製程所產生之居於 内的渗透產物’該產物達到對二甲苯純度指標是99 8%，且 同時對二甲苯回收亦達到傳統結晶製程所獲得之_ 15 ....- 氣分率杲〇」之褒 ^膜效能 薄膜面積 气^7甲笨(PX) 务透物含| 對二甲苯(PX) at-t 薄膜效率 係數(MEI) 非滲透性物 (xlO平方英呎） (重量百分比） (重量百分比） ”、、Wj J>k 1 分率 300 89 65 0.29 0.29 390 --—-- 650 -------- 87 -— 77 Γ 0.42 0.22 81 -—-» 93 0.68 0.11 實施例4 混合之二甲笨進_供應源12經由 ^路14以以導人。個別之薄膜模組中係使用—對 薄膜選擇性是5〇以及對二甲苯滲透度是〇心。 本 调整裝m賴面積數量，俾使該居於管路 滲透產物達到纖維等級對二甲苯產物指標。同 敕之 置2〇所使用之薄膜面積數量，俾使該裝置之對二甲:裝 率是咖。選擇該裝置50之薄膜面積數量，俾使 25 20 200526313 40及70之尺寸及總負載降至最低。調整該居於管路74及42 内之物流給，俾使該居於管路22内之非滲透性產物的薄膜 效率係數(MEI)是1。同時可以調整該居於管路14内之進料 焓，俾使其不需要使用冷卻器1〇。 本實施例顯示於表IV之結果指出本實施例確實能夠使 用圖式所顯示之製程來生產一包含99 8%對二甲苯之對二 甲苯產物且同時回收67%之對二甲苯。此係為任何一種達 到纖維等級純化技術所要求效能之薄膜製程的已知首例。 表IV 10
實施例5 5
本只施例運异係進行圖式所顯示之製程是在一管路96 内參透產物達到99.8%對二甲苯產物之纖維等級純化指標 下，同時達到~對二甲笨回收率是75%。 15
新鮮a之一甲苯進料係再次僅經由管路μ來予以導 入。個狀^模組巾係使用―對二甲苯薄膜選擇性是^ 以及對-甲笨透度是Q5⑻。調整裝㈣之薄膜面積數 里俾使/居於官路％内之滲透產物達到纖維等級對二甲 笨產物指標。同時，難裝㈣職用之賴面積數量， 俾之對_甲笨回收率是75%。選擇該裝置％之薄 膜面積數量’俾使熱交換㈣及7G之尺寸及總負載降至最 低旧工/居於s路74及42内之物流給，俾使該居於管路 26 20 200526313 22内之非滲透性產物的薄膜效率係數(訄^)是1。同時可以 調整該來自供應源12之進料焓，俾使其不需要使用冷卻器丨〇。
本實施例顯示於表IV之模擬結果指出本實施例確實能 夠使用圖式所顯示之製程來生產一包含99·8%對二甲苯之 5對二甲苯產物且同時回收75%之對二甲笨。此係為一超越 傳統對二甲苯純化技術所要求效能之薄膜製程的已知首 例。該在同時達到對二甲苯純度要求之下增加對二甲苯回 收之預期效益是極大的。此技術將被使用來"突破〃現有之 生產工廠，藉此降低生產成本，或降低建造一新的對二曱 1〇苯生產工廠之投資成本，並藉此降低相關反應及分劃區段 之對應尺寸及成本。表V所顯示之結果指出本實施例需要一 略微增多之薄膜面積來達成此等更高之指標。 15 99.8 實施例6 表V :¾用混合二，苯及對二甲苯選擇性菩+ 管路96内的滲透物對二Υ^(ρχ)回收「 — _ —、王 對二甲苯(PX) (重量百分比）
v王里日力、％)
本實施例運算係使用一對二甲苯選擇性是1〇及—對二 曱笨滲透度是〇·4 bar，來闡釋降低薄膜選擇性對圖式所辱 示製程之影響。調整裝置8〇之薄膜面積數量，俾使該居= 管路96内之滲透產物達到纖維等級對二甲苯產物指椁。_、 2〇日寸，調整裝置20所使用之薄膜面積數量，俾使該裝置之= 二甲笨回收率是67%。選擇該裝置5〇之薄膜面積數量， 使熱交換器40及70之尺寸及總負載降至最低。調整:居: 27 200526313 吕路74及42内之物流焓，俾使該居於管路22内之非滲透性 產物的薄膜效率係數(Mm)是1。同時可以調整該來自供應 源12之進料焓，俾使其不需要使用冷卻器1〇。 本實施例顯示於表VI之結果指出本實施例確實能夠於 5對一甲本選擇性是10之下，使用圖式所顯示之製程來生產 一包含99.8%對二甲苯之對二曱苯產物且同時回收67%之 對二甲苯。
表VI 使用混合二，苯進料及對二甲苯考楚性是1〇之製程 路96内的滲透物 對二曱苯(ρχ)回收 干I工&丄 薄膜面積(χΗΓ3平方英呎、 對二曱苯(PX) .___ (重量百分比） (重量百分比） 模組20 模組50 模組80 99.8 67 3620 966 241 由上述實施例，那些熟習此項技藝人士可明顯知悉多 種組合聚合物薄膜之製程可以被使用來進行一有效之對二 甲笨製程。上述實施例係闡釋組合一對二甲苯與乙基苯選 擇性薄膜及一乙基苯選擇性薄膜。該對二甲笨與乙基笨薄 祺是一種以尺寸來進行分離之薄膜’而該乙基笨選擇性薄 15 膜則是一種以溶解度來進行分離之薄膜。這兩種薄膜之使 用可以分別或組合入一單一薄膜模組。雖然於圖中顯示是 分別進行處理，此物流亦可予以再循環入異構反應槽，於 該異構反應槽中係於同一反應槽内完成轉化反應及異構反應。 就本發明目的而言，術語“不可冷凝”之定義是一來自 20 化學或石油製程單元之氣體不容易以冷卻來進行凝結，例 如：氮氣、二氧化峻、氧氣、及諸等主要係由此等所構成 之混合物。 28 200526313 就本發明目的而言，術語“可冷凝，，之定義是諸等於被 引入適合進行改變之溫度及/或壓力條件時會變成液體之 氣體或蒸氣。 就本發明目的而言，術語“薄膜分離模組，，之定義是數 5個被裝設來形成-薄膜裝置之滲透選擇性薄膜。 就本發明目的而言，術語“主要，，之定義是高於大約 5〇%。術語“實質”之定義是以足_發生頻率或以存在比例 而可量測影響-有關化合物或系統之巨觀性質。當此種影 響之頻率或比例不清楚時，此實質將被視為大約观或更高。 10 術'吾基本上”之定義係僅容許一對巨觀性質及最終結果 之影響不超過該可忽略之小㈣異，其典型是高達大約1%。 本案在此係為了能夠更瞭解某些本發明層面而列述實 施例及提出假設。本發明範疇則僅受檢附申請專利範圍所 涵概範疇之界定。 15 【圖式簡孕明】 第1圖係闡述一本發明具體例，其中數個薄膜分離裝置 被使用來改變該由一化學化合物混合物所構成之組成物。 【主要元件符號說明】 10, 30,40, 60, 70, 90…交換器 12, 112…供應源 16, 38, 74···岐管 ， 20, 50, 80···薄膜模組 14,18,22,24,32,36,42,52,54,62,66,72, 82, 84,92,96,114···管路 34,64,9Φ··幫浦
Claims (1)
- 200526313 十、申請專利範圍： L 一種使用滲透選擇性薄膜來同時自一化合物流體混合 物回收一滲透產物及一所欲非滲透性產物之方法，該方 法係包含： (Ι-a)提供一進料流，該進料流係包含一由兩個或數 - 個化合物所構成之混合物，該混合物將於被引入適合進 · 行改變之溫度及/或壓力條件時展現一氣泡點； (1七)提供裝置，該裝置係包含諸等用以控制該裝置 内特疋流體焓之構件及一個或數個薄膜模組，個別之模 鲁 組係包含該以一固體滲透選擇性薄膜區隔之第一及第 一區&，该模組於一適合之驅動力差異下會展現對一進 料化合物具有至少〇j bari滲透度，個別之第一區段係 a有至y供與溥膜接觸的流體流動之入口及出口，且 鄰接該薄膜另一端是一具有至少一滲透物流動出口之 第二區段； (1-C)將該進料流導入一個或數個居於適合滲透條 +之_組的第一區段’藉此自該等模組可取得渗透物及 非滲透性物流；以及 (1 d)技制焓來令該非滲透性物流體之薄膜效率係 、 數維持於—由大約〇.5至大約1.5之範圍内。 . 士申。月專利摩巳圍第㈣之方法，其中該進料流係包含一 由液體及可冷凝蒸氣所構成之混合物。 申°月專利1&圍第1項之方法，其中該進料流係包含-由有機化合物所構成之混合物。 30 200526313 5 4.如申請專利範圍第3項之方法，其中該由有機 混合:!係包含至少一芳族化合物之異構物。物所 如明專利範圍第3項之方法，其中該 構成之混合物係、包含至少-二甲苯異構物。σ物所 如申請專利範圍第5項之方法，其中該由有機化 構成之混合物係包含乙基苯。 種使用设置於多群組内之滲透性薄膜來同時自流體 混合物回收所欲之非滲透性產物及純化滲透產物" 法，該方法係包含： 5. 7. 之方10 15 20 (7-a)提供一進料流，其係包含一由兩個或數個化合 物所構成之混合物，該混合物將於被引人適合進行改變 之溫度及/或壓力條件時展現一氣泡點；(7-b)提供裝置，其係包含用以控制該裝置内特定流 體焓構件及數個設置於一第一產物群組、第二產物群 組、及至少一中間群組内之薄膜模組，個別之模組係包 含該以一固體滲透選擇性薄膜區隔之第一及第二區 段，該模組於一適合之驅動力差異下會展現對一進料化 合物具有至少〇·1 bar之滲透度，個別之第一區段係具有 至少一供與薄膜接觸的流體流動之入口及出口，且鄰接 該薄膜另一端是一具有至少一滲透物流動出α之第二 區段； (7 - c)將該進料導入一個或數個居於適合滲透條件 之第一產物模組的第一區段，藉此自該等第一產物模組 獲得滲透物及非滲透性產物流； 31 200526313 (7-d)將該來自第一產物模組之滲透物配送入一個 或數個居於適合滲透條件之中間模組的第一區段，且藉 此自該等中間模組獲得滲透物及非滲透性物流； (7-e)將至少一部分該來自中間模組之非滲透性物 5 送返入一個或數個居於適合滲透條件之第一產物模組 的第一區段； (7-f)將該來自中間群組模組第二區段之滲透物配 送入該居於適合滲透條件之第二產物群組模組的第一 區段，藉此自該等第二產物模組獲得非滲透性物流及最 10 終滲透產物流； (7-g)將至少一部分該來自第二產物模組之非滲透 性物送返入一個或數個居於適合渗透條件之中間模組 的弟"--區段，以及 (7-h)控制焓來令該至少一非滲透性物流體之薄膜 15 效率係數維持於一由大約0.5至大約1.5之範圍内。 8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該進料流係包含一 由液體及可冷凝蒸氣所構成之混合物。 9. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該進料流係包含一 由有機化合物所構成之混合物。 20 10.如申請專利範圍第9項之方法，其中該由有機化合物所 構成之混合物係包含至少一芳族化合物之異構物。 11. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該由有機化合物所 構成之混合物係包含至少一二甲苯異構物。 12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該由有機化合物所 200526313 10 15 20 構成之混合物係包含乙基笨。 .如申請專利範圍第7項之方法，其中該來 組之非滲透性物流體的薄 吴 約至大約U之範圍内。數係維持於一由大 Η.如申請專利範圍第！ 3項之方法豆 構成之混合物係包含至少-芳族化合物之合物所 15. ::1=::_項之方法，其中該由有機化合物所 構成之化合物係包含至少一二甲苯異構物 16. 如申請專利範圍第13項之方法，其中' 自 組之非渗透性物流體的薄膜效率係數係丄= 約〇·5至大約1.5之範圍内。 、、 :=範_之方法’其中該由有機化合物所 構成之_物係包含至少一芳族化合物之里構物。 18. =::範圍第17項之方法，其中該由有機化合物所 構成之混合物係包含至少一二甲笨異構物。 19. 如申請專利範圍第18項之方法，其中該來自第二產物模 組之非渗透性物流體的薄膜效率係數係維持於一由大 約〇·5至大約1·5之範圍内。 20. -種使用設置於多群組内之滲透性薄膜來同時自流體 混合物回㈣欲之轉雜產物料化 ^ 離裝置，該裝置係包含： 數個薄膜模組，其係設置於-第―產物群纟且、第二 產:群組、及至少一中間群組内，個別之模組係包含該 以一固體滲透選擇性薄膜區隔之第一及第二區俨，1模33 200526313 組於一適合之驅動力差異下會展現對一進料化合物具 有至少0.1 bar之滲透度，個別之第一區段係具有至少一 供與薄膜接觸的流體流動之入口及出口，且鄰接該薄膜 另一端是一具有至少一滲透物流動出口之第二區段； 5 諸等構件，其係用以將該來自第一產物模組之滲透 物配送入一個或數個居於適合滲透條件之中間模組的 第一區段，以及將至少一部分該來自中間模組之非滲透 性物流送返入該第一產物模組入口； 諸等構件，其係用以將該來自中間模組之滲透物配 10 送入一個或數個居於適合滲透條件之第二產物模組的 第一區段，以及將至少一部分該來自第二產物模組之非 滲透性物流送返入該中間模組入口；以及 諸等構件，其係用以控制裝置内選定流體之焓，俾 以令至少一非滲透性流體之薄膜效率係數維持於一由 15 大約0.5至大約1.5之範圍内。
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Families Citing this family (35)
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|---|---|---|---|---|
| WO2005049181A1 (en) * | 2003-11-18 | 2005-06-02 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Process and system for separating components for blending |
| AU2004291500A1 (en) * | 2003-11-18 | 2005-06-02 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Method and apparatus for separating aromatic hydrocarbons in a non-adiabatic membrane system |
| US7318898B2 (en) | 2003-11-18 | 2008-01-15 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Polymeric membrane wafer assembly and method |
| US7303681B2 (en) * | 2003-11-18 | 2007-12-04 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Dynamic membrane wafer assembly and method |
| US20100268132A1 (en) * | 2004-05-11 | 2010-10-21 | Chichun Wu | Massage device |
| US7399344B1 (en) * | 2005-01-28 | 2008-07-15 | Uop Llc | Hydrogen peroxide recovery with hydrophobic membrane |
| US7435283B2 (en) * | 2005-05-18 | 2008-10-14 | United Technologies Corporation | Modular fuel stabilization system |
| US8135547B2 (en) * | 2006-05-10 | 2012-03-13 | Nanyang Technological University | Detection apparatus and method utilizing membranes and ratio of transmembrane pressures |
| US7601203B2 (en) * | 2006-07-07 | 2009-10-13 | United Technologies Corporation | Hybrid vacuum system for fuel deoxygenation |
| US7875758B2 (en) | 2007-01-08 | 2011-01-25 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes George Claude | Systems and methods for the separation of propylene and propane |
| US20080168009A1 (en) * | 2007-01-08 | 2008-07-10 | Robert Paul Johnson | Business methods of renewable hydrocarbon-based fuel |
| US20080210540A1 (en) * | 2007-01-17 | 2008-09-04 | Dieterle Rex A | Separation and dewatering of organic solvents by integrating distillation and membrane separation operations |
| FR2918978B1 (fr) * | 2007-07-20 | 2010-02-12 | Inst Francais Du Petrole | Nouveau procede de purification d'hydrogene utilisant une combinaison d'unites de separation sur membranes |
| US20090166171A1 (en) * | 2008-01-02 | 2009-07-02 | Total Separation Solutions Llc | Trifunctional membrane tube arrays |
| MX2010009016A (es) * | 2008-02-18 | 2010-09-24 | Fluor Tech Corp | Configuraciones de regenerador y metodos con demanda reducida de vapor sobrecalentado. |
| US7695701B2 (en) * | 2008-03-07 | 2010-04-13 | Du Pont | Process for treating acid gas in staged furnaces with inter-stage heat recovery |
| US20090226364A1 (en) * | 2008-03-07 | 2009-09-10 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for treating acid gas in staged furnaces with inter-stage heat recovery and inter-stage sulfur production |
| US8007567B2 (en) * | 2008-08-13 | 2011-08-30 | A & B Process Systems Corporation | Apparatus and method for biogas purification |
| US20100232985A1 (en) * | 2009-03-10 | 2010-09-16 | Generon Igs, Inc. | Fuel gas conditioning with membrane separation |
| US20110077446A1 (en) | 2009-09-30 | 2011-03-31 | American Air Liquide, Inc. | Membrane Separation of a Mixture of Close Boiling Hydrocarbon Components |
| DE102010012601A1 (de) * | 2010-03-24 | 2011-09-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zum Trennen eines fluiden Stoffgemisches |
| US8512442B2 (en) | 2011-05-23 | 2013-08-20 | Aaron Oken | Selective polysulfide composite membrane |
| KR101559201B1 (ko) * | 2013-02-19 | 2015-10-12 | 주식회사 엘지화학 | 막 분리 장치 |
| US20150273388A1 (en) | 2014-03-31 | 2015-10-01 | Ube Industries, Ltd. | Gas separation system and enriched gas production method |
| US11097223B2 (en) | 2014-03-31 | 2021-08-24 | Nanyang Technological University | Apparatus and method for reverse osmosis |
| US9433888B2 (en) * | 2014-12-29 | 2016-09-06 | L'Air Liquide Société Anonyme Pour L'Étude Et L'Exploitation Des Procedes Georges Claude | Three stage membrane separation with partial reflux |
| TW201733664A (zh) | 2015-11-13 | 2017-10-01 | 艾克頌美孚研究工程公司 | 烴逆滲透膜及分離 |
| WO2017206069A1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-12-07 | Evonik Specialty Chemicals (Shanghai) Co., Ltd. | Process and apparatus for separating gases |
| CN108069434B (zh) * | 2016-11-14 | 2020-09-04 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种提硼的方法 |
| CN107445277A (zh) * | 2017-09-27 | 2017-12-08 | 长沙华时捷环保科技发展股份有限公司 | 含氰废水的处理方法、设备及其应用 |
| EP3823740A4 (en) | 2018-07-20 | 2022-04-13 | Porifera, Inc. | OSMOSMODULES WITH RECIRCULATION LOOPS |
| EP3866953A4 (en) * | 2018-10-19 | 2022-07-13 | Imtex Membranes Corp. | REFILLING LIQUID MATERIAL TO A MEMBRANE IN A MULTIMODULE SYSTEM |
| WO2020144621A1 (en) * | 2019-01-09 | 2020-07-16 | Sabic Global Technologies B.V. | Dehydration of a mixture containing a diol with high water content using optimized pervaporation process |
| US11285434B2 (en) * | 2020-03-30 | 2022-03-29 | Air Products And Chemicals, Inc. | Membrane process and system for high recovery of a nonpermeating gas |
| CN113357840B (zh) * | 2021-06-03 | 2022-05-13 | 大连理工大学 | 一种低温强化渗透选择性的含氮天然气膜分离工艺 |
Family Cites Families (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2985588A (en) * | 1957-03-28 | 1961-05-23 | Standard Oil Co | Separation technique through a permeation membrane |
| US2960462A (en) * | 1957-09-30 | 1960-11-15 | American Oil Co | Dual film combinations for membrane permeation |
| US3244763A (en) * | 1960-12-29 | 1966-04-05 | Exxon Research Engineering Co | Semi-permeable membrane extraction |
| US3299157A (en) * | 1961-03-07 | 1967-01-17 | Amicon Corp | Permeable membrane and method of making same for use in a paraxylene separation |
| US3536611A (en) * | 1967-02-06 | 1970-10-27 | Abcor Inc | Membrane device and method |
| US3370102A (en) | 1967-05-05 | 1968-02-20 | Abcor Inc | Isothermal-liquid-liquid permeation separation systems |
| US3504048A (en) * | 1968-04-05 | 1970-03-31 | Universal Oil Prod Co | Hydrocarbon separation process |
| JPS61212525A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-20 | Agency Of Ind Science & Technol | キシレン異性体の分離法 |
| DE3679990D1 (de) * | 1986-07-29 | 1991-08-01 | Gft Ges Fuer Trenntechnik | Pervaporationsverfahren und -membran. |
| JP2528939B2 (ja) * | 1987-06-12 | 1996-08-28 | 株式会社クラレ | 混合液体の分離方法 |
| JPH0634898B2 (ja) | 1987-12-10 | 1994-05-11 | 日立造船株式会社 | 有機物・水系混合溶液の濃縮・脱水装置 |
| US4894068A (en) * | 1988-12-27 | 1990-01-16 | Permea, Inc. | Process for capturing nitrogen from air using gas separation membranes |
| US4962270A (en) * | 1989-02-27 | 1990-10-09 | Exxon Research And Engineering Company | Multi-stage pervaporation process run at progressively higher vacuum, higher temperature or both at each successive retentate stage |
| EP0519132A1 (en) * | 1989-10-18 | 1992-12-23 | Exxon Research And Engineering Company | Hollow fiber module |
| DE4019170A1 (de) * | 1990-06-15 | 1991-12-19 | Henkel Kgaa | Verfahren zum durchfuehren einer gleichgewichtsreaktion unter anwendung von daempfepermeation |
| US5107059A (en) * | 1990-12-05 | 1992-04-21 | Exxon Research & Engineering Company | Iso/normal paraffin separation by membrane extraction |
| US5264171A (en) * | 1991-12-31 | 1993-11-23 | Hoechst Celanese Corporation | Method of making spiral-wound hollow fiber membrane fabric cartridges and modules having flow-directing baffles |
| CA2100643A1 (en) * | 1992-08-14 | 1994-02-15 | Guido Sartori | Fluorinated polyolefin membranes for aromatics/saturates separation |
| US5556539A (en) * | 1993-02-26 | 1996-09-17 | Mitsubishi Chemical Corporation | Apparatus for separating a liquid mixture by pervaporation |
| US5282969A (en) * | 1993-04-29 | 1994-02-01 | Permea, Inc. | High pressure feed membrane separation process |
| US5482539A (en) * | 1993-09-22 | 1996-01-09 | Enerfex, Inc. | Multiple stage semi-permeable membrane process and apparatus for gas separation |
| DE69408517T2 (de) * | 1993-11-29 | 1998-09-10 | Mitsubishi Chem Corp | Verfahren und Vorrichtung zur Trennung eines Flüssigkeitsgemisches |
| US5464540A (en) * | 1993-12-09 | 1995-11-07 | Bend Research, Inc. | Pervaporation by countercurrent condensable sweep |
| DE4401405A1 (de) * | 1994-01-19 | 1995-07-20 | Huels Chemische Werke Ag | Verfahren zur Entwässerung von Acrylsäure |
| DE4410243C1 (de) * | 1994-03-24 | 1995-06-29 | Carbone Ag | Membranverfahren zur Trennung fluider Gemische |
| CA2158236A1 (en) * | 1994-09-14 | 1996-03-15 | Dwayne T. Friesen | Organic and inorganic vapor permeation by countercurrent condensable sweep |
| US5470469A (en) * | 1994-09-16 | 1995-11-28 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Hollow fiber cartridge |
| US5505855A (en) * | 1995-02-02 | 1996-04-09 | Gas Research Institute | Process for purification of non-aqueous viscous organic compounds |
| US5858066A (en) * | 1995-09-22 | 1999-01-12 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for separating and recovering fluorocarbons and HCI from gaseous mixtures thereof |
| US6376733B1 (en) * | 1996-01-25 | 2002-04-23 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process for production of paraxylene |
| MY117684A (en) * | 1996-08-14 | 2004-07-31 | Bend Res Inc | Vapor permeation system |
| US5863420A (en) * | 1996-10-15 | 1999-01-26 | Kwasniewski; Vincent J. | Unsaturated hydrocarbon separation and recovery process |
| US6187987B1 (en) * | 1998-07-30 | 2001-02-13 | Exxon Mobil Corporation | Recovery of aromatic hydrocarbons using lubricating oil conditioned membranes |
| US6592749B1 (en) * | 1999-03-19 | 2003-07-15 | Membrane Technology And Research, Inc. | Hydrogen/hydrocarbon separation process, including PSA and membranes |
| JP2001062240A (ja) * | 1999-08-27 | 2001-03-13 | Air Liquide Japan Ltd | 混合ガスの濃度調整方法および濃度調整装置 |
| JP2002069012A (ja) * | 2000-08-23 | 2002-03-08 | Ngk Insulators Ltd | ｐ−キシレンの分離方法 |
-
2003
- 2003-08-28 US US10/650,645 patent/US6986802B2/en not_active Expired - Fee Related
-
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