渗透汽化分离芳烃/烷烃的聚芳醚腈酮复合膜的制备

采用耐高温的杂萘联苯聚芳醚腈酮(PPENK)超滤膜为底膜,聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯(PEO500OHMA)为单体,通过常压介质阻挡放电(DBD)等离子同步辐照接枝技术,成功制备了芳烃/烷烃渗透汽化分离复合膜.以甲苯/正庚烷为模型体系,考察了单体浓度对复合膜的芳烃/烷烃渗透汽化分离性能的影响规律,并利用分子模拟技术初步探索了其内在机制.结果表明,单体浓度为0.45 mol/L时,PPENK复合膜的甲苯/正庚烷分离系数和渗透通量分别为5.6和2.66 kg/(m 2 h).随单体浓度增大,所制备PPENK复合膜的甲苯/正庚烷分离系数先增大后减小,与溶液中单体的扩散系数的变化趋势一致.这或许说明扩散是制备“孔填充”复合膜需要调控的参数.

芳烃优先透过的渗透汽化复合膜的制备及分离性能研究

采用紫外光接枝填充聚合技术,以非对称聚丙烯腈(PAN)超滤膜为底膜,聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(MePEO300MA)为大分子单体,制备了芳烃优先透过的渗透汽化复合膜。考察了单体浓度和紫外光照射反应时间对复合膜甲苯/正庚烷渗透汽化分离性能的影响,并对复合膜降低石脑油芳烃含量,优化乙烯裂解原料进行了初步探索。研究结果表明,复合膜对甲苯质量分数为20%的甲苯/正庚烷混合物(80℃)的分离系数达到5.6,渗透通量为2.47 kg/(m2.h);当切割比为20%时,石脑油的芳烃质量分数由7.52%降至4.11%,降低了45%,初步说明渗透汽化复合膜在降低石脑油的芳烃含量,优化乙烯裂解原料方面的应用前景。

常压介质阻挡放电制备芳烃优先透过渗透汽化复合膜

利用常压介质阻挡放电(DBD)等离子体技术,在非对称聚丙烯腈(PAN)超滤膜的表层微孔内接枝填充聚合聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEO360OHMA)大分子单体,制备具有芳烃优先透过性能的渗透汽化复合膜.采用衰减全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)、水接触角和扫描电子显微镜(SEM)表征复合膜的形貌和化学结构.以质量比为m(甲苯)∶m(正庚烷)=1∶4的甲苯/正庚烷混合物(80℃)为模型体系,考察了DBD处理时间、输入电压和接枝单体浓度对复合膜的接枝度和渗透汽化分离性能的影响.研究结果表明,常压介质阻挡放电等离子体技术制备的渗透汽化复合膜具有较好的芳烃/烷烃分离性能.

渗透汽化优化乙烯原料

多元芳烃/烷烃混合物的渗透汽化膜分离技术是降低石脑油的芳烃含量,生产低芳优质乙烯原料的潜在技术.以独山子石化公司提供的直馏石脑油为原料,采用芳烃优先透过的商品渗透汽化膜对渗透汽化降低芳烃含量,优化乙烯原料进行探索.研究结果表明,石脑油渗透汽化过程的渗透通量在0.08-1.07 kg/（m^2.h）之间,增浓系数在1.4-4.5之间;不同芳烃组分的增浓系数随碳数增大而降低.随切割比增大,石脑油的芳烃含量下降.切割比为20%时,石脑油的芳烃质量分数由7.52%降至4.67%,下降了38%,初步证实了渗透汽化膜分离技术降低石脑油的芳烃含量,优化乙烯原料的可行性.

N-乙酰吗啉基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯及其甲苯/正庚烷渗透汽化性能

性能优异的渗透汽化膜是芳烃/烷烃渗透汽化分离技术工业化应用的基础."孔填充"复合膜作为值得关注的芳烃/烷烃渗透汽化膜的研究方向之一,其分离性能主要由功能性接枝聚合物层决定.借鉴工业上分离精制芳烃的优秀溶剂N-甲酰吗啉的分子结构,设计合成了含吗啉酰胺基团的新型聚氧乙烯甲基丙烯酸酯大分子单体——N-乙酰吗啉基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯,作为制备芳烃/烷烃渗透汽化"孔填充"复合膜的大分子接枝单体.采用核磁氢谱(^(1)H NMR)、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)表征和确认了所合成的N-乙酰吗啉基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯的分子结构.平衡溶胀和溶胀吸附-脱附实验的结果表明,与含羟端基的PEO500OHMA以及含甲醚端基的MePEO500MA商品聚氧乙烯甲基丙烯酸酯类大分子单体相比,N-乙酰吗啉基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯具有较大的甲苯/正庚烷溶解选择性系数和较低的溶胀度,是理想的制备芳烃/烷烃渗透汽化"孔填充"复合膜的接枝单体.