专利名称：一种用于油气回收的聚砜吸收剂共混膜及其制备方法
技术领域：
本发明属于油气回收技术领域，具体涉及一种用于油气回收的聚砜与吸收剂共混膜及其制备方法。
背景技术：
在石油开采、炼制、储运、销售及应用等过程中，由于受到工艺、技术及设备的限制，温度、气压、盛装油品容器的气液相体积变化等因素影响，不可避免地会有一部分液态烃组分汽化而逸入大气，造成油品蒸发损耗；这将给企业和社会带来了严重的安全隐患，环境污染，能源浪费及经济损失，严重威胁着国民经济的发展，因此，油气回收技术就显得极为重要。聚砜(PSF)作为工业上应用较多的高分子膜材料，在膜分离法油气回收中得到了广泛应用；它具有价廉易得、良好机械强度、抗压密性及化学稳定性、耐热性及宽的PH使用范围等优点；但是，它在性能上也存在不足，如抗污染性差、对某些溶剂的抗溶剂性不理想， 膜孔易受阻，造成污染，使膜的性能降低，使用寿命缩短；解决这些问题的方法之一是共混法制膜，共混法制膜是将一种聚合物与其它聚合物或物料共混来制备膜，以改善膜性能的简便方法，它可综合均衡各物料组分的性能，取长补短，消除各单一聚合物组分性能上的弱点，可以制得性能更优的分离膜。本发明的目的在于提供一种聚砜(PSF)与吸收剂共混膜及其制备方法。根据本发明的特点检索了国内外数据库，现有专利申请号94104420. 3，公开了一种聚丙烯腈/聚砜共混超滤膜及其制备方法，是属于改性超滤膜的制造技术领域，添加剂是磷酸三乙酯、或冰乙酸95%、或三乙胺、或三乙醇胺、或苯、或二乙胺，其溶剂是二甲基甲酰胺。现有专利申请号200610156410. 1，公开了共混聚砜中空纤维膜及其制备方法，用于血液透析方面，原材料包括聚砜、芳香聚酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、二甲基酰胺。但目前尚未见到有关于聚砜(PSF)与吸收剂共混制膜用于油气回收的报道。
发明内容
本发明的目的在于改进聚砜(PSF)膜抗污染性差，稳定性不高的缺点，提供一种新型的聚砜(PSF)与吸收剂共混的分离膜，该共混膜用两层多孔聚砜(PSF)膜作为支撑表层， 内部填充吸收剂，应用于油气回收领域，具有较好的分离效果和较高的效率。本发明的聚砜(PSF) /吸收剂共混膜的制备方法，包括以下步骤
(1)将聚砜(PSF)溶解到溶剂中，再加入添加剂，配置成聚合物溶液，置于5(T60°C恒温水浴中充分搅拌，直至聚砜(PSF)完全溶解，恒温50°C 60°C水浴中静置直到溶液中没有气泡，形成成膜液，待用；
(2)将成膜液用无纺布过滤，真空脱泡，然后用刮刀将成膜液涂敷在玻璃板上，再在空气中挥发lOslOs，浸入去离子水浴中凝胶成膜，浸泡后取出，然后在空气中干燥10tTl2h，待用；
(3)在两层聚砜膜中间填充吸收剂，填充剂量要保证能湿润膜表面。本发明所述的聚合物溶液中聚砜质量分数在109Γ20%之间，聚合物溶液中的添加剂是聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)或聚乙二醇(PEG)，其质量分数为5%;聚合物溶液中的溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚砜(DMS0)、二甲基酰胺(DMF)或二甲基乙酰胺 (DMAC)0本发明所述的吸收剂为油气吸收剂AbsFOV-97、柴油、机油、角鲨烷或角鲨烷与以上任意一种吸收剂混合，其中角鲨烷质量分数为209Γ30%。本发明所述的吸收剂添加量要适量，为0. 2^0. 5g/cm2 (膜面积)，以保证PSF膜表面湿润。本发明方法基于膜共混改性原理，以两层聚砜膜作为表层支撑膜，内部填充吸收剂而得到聚砜/吸收剂共混膜。本发明与现有技术相比具有以下有益效果
本发明制备的共混膜针对现有油气回收膜种类单一的不足，将有机高分子膜材料和吸收剂结合起来，由于吸收剂填充了整个PSF膜的膜孔，提高了 PSF膜抗污染性和稳定性，并且渗透通量和分离度都得到很大提高，同时这种共混膜制作简便，且易于自我修复可能出现的微孔，工艺条件易于控制，适用广泛。
附图1聚砜(PSF)与吸收剂混合膜的制备说明； 附图2评价共混膜分离性能的实验流程说明；
1-N2瓶；2-截止阀；3-质量流量控制器；4-料液罐；5-膜组件；6-冷阱；7-真空泵； 8-色谱仪；9-皂膜流量计；P-压力(真空)表；C-浓度测量。
具体实施例方式
评价共混膜分离性能的实验流程如附图2
(1)N2瓶1出口通过截止阀2接质量流量控制器3，质量流量控制器3出口连到料液罐 4，料液罐4的出口连到膜组件5的入口，膜组件5渗透侧出气口连接到冷阱6，在冷阱6的另一端口接真空泵7;
(2)N2瓶1中出来的N2经过质量流量控制器2，再进入料液罐3，鼓吹
料液罐3中的汽油或其它挥发性有机物(V0C)，从而形成一定浓度的油气混合气；
(3)从料液罐4出来的油气和N2的混合气，与直接来自N2瓶1中出来的 N2按设定浓度配比后，进入膜组件5 ；
(4)油气和队的混合气在膜组件5中，由真空泵7提供渗透侧压，油气混合气在复合膜实现渗透分离，即大部分油气从复合膜渗透过，而队只有微量渗透，膜组件5的渗透侧压的大小可通过调节真空泵7来实现；
(5)从膜组件5渗透出来的高浓度油气，经过冷阱6，凝结成液，便于回收、计量；
(6)膜组件5的未渗透的低浓度余气直接排放室外；(7)利用色谱仪8对进料气和未渗透余气进行浓度测量；利用皂膜流量计9对膜组件 5的未渗透余气进行流量测量。
实施例(1)将聚砜(PSF)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)添加到二甲基亚砜(DMSO)中，按10 5 85的质量比例配置成聚合物溶液，置于50°C恒温水浴中充分搅拌，直至聚砜完全溶解， 恒温50°C水浴中静置12h，直到溶液中没有气泡，形成成膜液，待用；
(2)将成膜液用无纺布过滤，真空脱泡，调整刮膜厚度，用刮刀将成膜液涂敷在玻璃板上，再在空气中挥发10s，浸入去离子水浴中凝胶成膜，浸泡后取出，然后在空气中干燥 10h，得到厚度为0. 206mm的聚砜膜，待用；
(3)在两层厚度为0.206mm的聚砜膜中填充适量吸收剂AbsFOV-97，填充剂量为0. 25g/ cm2 (膜面积)，得到PSF/AbsFOV-97共混膜。在系统温度25°C、渗透压差1. OSbar条件下，测试该膜对己烷/氮气混合气的分离性能，详细见表1
表1实施例1制得的PSF/ AbsFOV-97共混膜分离效果(温度25°C ；渗透压差 1. 08bar)
权利要求
1.一种用于油气回收的聚砜吸收剂共混膜，所述共混膜采用两层多孔聚砜膜作为支撑表层，内部填充吸收剂，其制备方法包括以下步骤(1)将聚砜(PSF)溶解到溶剂中，再加入添加剂，配置成聚合物溶液，置于5(T60°C恒温水浴中充分搅拌，直至聚砜(PSF)完全溶解，恒温50°C 60°C水浴中静置直到溶液中没有气泡，形成成膜液，待用；(2)将成膜液用无纺布过滤，真空脱泡，然后用刮刀将成膜液涂敷在玻璃板上，再在空气中挥发lOslOs，浸入去离子水浴中凝胶成膜，浸泡后取出，然后在空气中干燥10tTl2h， 待用；(3)在两层聚砜膜中间填充吸收剂，填充剂量要保证能湿润膜表面。
2.如权利要求1所述的一种用于油气回收的聚砜吸收剂共混膜，其特征在于所述的聚合物溶液中聚砜质量分数在10°/Γ20%之间，聚合物溶液中的添加剂是聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)或聚乙二醇(PEG)，其质量分数为5%;聚合物溶液中的溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP )、二甲基亚砜(DMSO)、二甲基酰胺(DMF)或二甲基乙酰胺(DMAC)。
3.如权利要求1所述的一种用于油气回收的聚砜吸收剂共混膜，其特征在于 所述的吸收剂为油气吸收剂AbsFOV-97、柴油、机油、角鲨烷或角鲨烷与以上任意一种吸收剂混合，其中角鲨烷质量分数为209Γ30%。
4.如权利要求1所述的一种用于油气回收的聚砜吸收剂共混膜，其特征在于 所述的吸收剂添加量为0. 2^0. 5g/cm2 (膜面积)，以保证PSF膜表面湿润。
5.如权利要求1所述的一种用于油气回收的聚砜吸收剂共混膜的制备方法，包括以下步骤(1)将聚砜(PSF)溶解到溶剂中，再加入添加剂，配置成聚合物溶液，置于5(T60°C恒温水浴中充分搅拌，直至聚砜(PSF)完全溶解，恒温50°C 60°C水浴中静置直到溶液中没有气泡，形成成膜液，待用；(2)将成膜液用无纺布过滤，真空脱泡，然后用刮刀将成膜液涂敷在玻璃板上，再在空气中挥发lOslOs，浸入去离子水浴中凝胶成膜，浸泡后取出，然后在空气中干燥10tTl2h， 待用；(3)在两层聚砜膜中间填充吸收剂，填充剂量要保证能湿润膜表面。
6.如权利要求5所述的一种用于油气回收的聚砜吸收剂共混膜，其特征在于所述的聚合物溶液中聚砜质量分数在10°/Γ20%之间，聚合物溶液中的添加剂是聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)或聚乙二醇(PEG)，其质量分数为5%;聚合物溶液中的溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP )、二甲基亚砜(DMSO)、二甲基酰胺(DMF)或二甲基乙酰胺(DMAC)。
7.如权利要求5所述的一种用于油气回收的聚砜吸收剂共混膜，其特征在于 所述的吸收剂为油气吸收剂AbsFOV-97、柴油、机油、角鲨烷或角鲨烷与以上任意一种吸收剂混合，其中角鲨烷质量分数为209Γ30%。
8.如权利要求5所述的一种用于油气回收的聚砜吸收剂共混膜，其特征在于 所述的吸收剂添加量为0. 2^0. 5g/cm2 (膜面积)，以保证PSF膜表面湿润。
全文摘要
本发明属于油气回收技术领域，具体涉及一种用于油气回收的聚砜与吸收剂共混膜及其制备方法。以两层聚砜膜作为表层支撑膜，内部填充吸收剂而得到聚砜/吸收剂共混膜。该共混膜应用于油气回收技术领域，具有较好的分离效果和较高的效率。本发明制备的共混膜将有机高分子膜材料聚砜(PSF)和吸收剂结合起来，由于吸收剂填充了整个PSF膜的膜孔，提高了PSF膜抗污染性和稳定性，并且渗透通量和分离度都得到很大提高。同时这种共混膜制作简便，且易于自我修复可能出现的微孔，工艺条件易于控制，适用广泛。
文档编号B01D53/14GK102489188SQ20111041776
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者王卫卿, 黄维秋 申请人:常州大学