用于选择性分离的交压促进膜及其使用方法

专利名称：用于选择性分离的交压促进膜及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种用于气流成分选择性分离的膜(系统)。具体地说，本发明涉及使用可在高压下操作的促进膜从混合气流中选择性脱除轻质烯烃或其它成分。
目前有很多方法可用于气态进料流成分的选择性分离，包括从含有其它非烯烃成分的气流中脱除轻质烯烃。虽然人们对于使用膜作为分离手段一直有兴趣，但可在工业装置中经济地操作的高通量和高选择性膜的缺乏，阻碍了膜在这一方面的应用。用于分离目的膜的理想特征包括膜能在高压和剧烈的环境条件下保持其完整性;能达到高性能水平;能在一段经济的时期内保持高性能水平;能产生一致的和可靠的结果;能容易地从市售部件组装或比较容易地制造;能达到技术上可行。膜技术的现状提供了许多试图达到上述各种特征的不同膜系统。
低温蒸馏是工业上用于分离在环境条件下为气态的进料流的主要手段。然而，这类方法在基本投资和操作费用上都很耗资，尤其对于具有类似沸程的成分，如乙烯/乙烷、丙烯/丙烷、丁烯/丁烷、氮/氧等，更是如此。
促进传输膜技术是已知的分离技术。在实验室中已经证实它可用于选择性分离气流成分，例如从含有烃类的进料流中脱除烯烃，从空气中脱O2等。通常使用的促进剂含有一种对待分离成分有亲合力的金属离子。已知银对烯烃的脱除特别有用，铁和钴配合物对O2的脱除特别有用，而有机胺对CO2的脱除特别有用，这只是举出少数几种这样的促进剂。促进传输分离通常在较低的压力下进行，或者使膜两侧有大致均等的压力，以避免压差将促进剂液体从膜支撑体的孔中推出，从而形成非选择性的渗透通道(即泄漏)。在这些情况下，常采用一种吹扫气流来稀释产品侧成分浓度，并因此而增大从该膜的进料侧向渗透物的分压推动力。
在促进传输分离系统中使用的膜的最常见形式，称为支撑或固定液体膜。微孔膜支撑体的孔填充一种含有对待分离成分有亲合力的配合离子的溶液。该膜可以是固定液体膜，例如由S.Kimura等人在Separation Science and Technology，Vol.15(1980)，P.1115-1133中公开的那种膜，其中使用一种填充了碳酸钾和碳酸铯的平板式多孔纤维素膜从沼气中选择性地分离出CO2。这种类型的膜的实例典型地表明由于膜的干燥或液体从膜孔中渗出而使膜的寿命短。
美国专利4，750，918公开了另一种类型的促进传输，其中使用了中空纤维膜，这与平板式片膜恰好相反。在这项公开中，进料和回收中空纤维都浸在一个液槽中，以避免平片固定膜常遇到的干燥问题。气体透过进料纤维的壁，在液槽中扩散，并渗入回收纤维的中心孔。这种设计以特征渗透速度为代价，提供了比如上所述的平片膜设计更长的潜在膜寿命，然而，它终究也将需要过关闭系统进行再生，而且局限于很低的跨膜压差。
美国专利3，758，603;3，758，605;3，770，842;3，800，506;3，844，735和3，864，418公开了用于分离烃类进料的膜系统领域的广泛工作。这些专利阐述了用于从含有脂族不饱和烃和一氧化碳的进料流中把这些成分分离出来的方法。所公开的方法包括液体壁垒渗透技术和金属配合技术。这些技术中的操作原理涉及使用一种能与待分离物配合的、含金属离子的液体壁垒水溶液。尽管类似于上述那些设计，但由于壁垒的进料侧和产品侧之间存在分压差，这里的配合物会超过壁垒传递，然后在该膜的产品侧释放而收集起来。使用吹扫流体，通常为己烷、氮或氦，有双重目的1)稀释产物流，从而增大分压差;2)均衡该膜两侧的压力，以避免超过气泡点并把液体从该膜的孔中吹出，或避免膜胀破或毁坏。
在“Recent Developments in Separation Science，”Vol.9，1986，P.173中，Hughes，Mahoney和Steigelman报道了使用乙酸纤维素中空纤维膜作为银溶液的液膜支撑体，用于烯烃的促进传输。这些膜是不对称的，皮层薄，有一个致密的非多孔皮层，即是一种反渗透型膜，导致渗透速度较低。
Teramoto等人研究了固定液体膜的渗透性和稳定性问题，详见Journal of Membrane Science，35(1989)，115-136，“利用硝酸银作为载体，用流动液体膜从乙烷中分离乙烯”。该文公开了一种分离系统，它利用一种在两张微孔膜之间有流动载体剂的组件，通过与该载体配合使进料流中的乙烯与乙烷分离，然后用一种在等于进料压力的压力下操作的吹扫气体进行脱除。这类似于Sirkar等人在美国专利4，750，918中所描述的、包括使用两种膜而不是一种膜的技术。Zhang Qi和E.L.Cussler早些时候在“用于气体吸收的微孔中空纤维”一文中也讨论过一种类似的设计，详见Journal of Membrane Science，23(1985)，P.321-332。
在上述两篇参考文献中，都需要一种吹扫气体来降低膜下游侧的渗透气体的分压，以便获得低进料分压的渗透，并使跨膜压力降到最低限度。
本发明的一个目的是提供一种膜分离方法，它可以在很高的跨膜压差下操作，无需进行产品侧吹扫，从而产生一种不需要进一步分离的纯产品。
本发明的进一步目的是提供一种能对气态进料流中至少一种成分进行连续分离的膜系统，其中，通过促进剂的循环，使单一的膜不断补充促进剂。
本发明涉及一种用于选择性分离气态进料流中至少一种成分的方法，包括使含有该成分的进料流通过一个分离单元，该分离单元含有一种具有进料侧和渗透物侧的多孔膜，其孔径为约10埃至200埃，在该多孔膜的孔中布置有一种促进剂液体，其中包含一种溶于适当溶剂的载体，所述方法包括a)在多孔膜的进料侧，在进料气体/膜界面上，使所述成分溶于促进剂液体中;
b)形成成分-载体配合物;
c)使该配合物扩散到多孔膜的渗透物侧;
d)使该成分从载体中释放出来。
本发明进一步涉及一种用于选择性分离气态进料流中至少一种成分的膜，包括一种多孔膜，其孔径为约10埃至约200埃，这些孔含有一种对待选择性分离的成分有亲合力的促进剂液体，该膜能在约100磅/英寸2(表压)至约300磅/英寸2(表压)的跨膜压力下操作。
本发明也涉及使用上述方法和膜从含有烯烃的进料流中分离出气相烯烃。


图1A是一个有液体促进剂循环利用的膜系统示意图。
图1B是一个有水饱和渗透物蒸气循环利用的膜系统示意图。
图2是丙烷/丙烯蒸馏/膜复合分离系统的示意图。
图2A是有气相渗透物的图1膜系统的示意图。
图2B是有液体硝酸银再循环(压力循环)的图1膜系统示意图。
图2C是有液体硝酸银再循环和热剥离(热循环)的图1膜系统示意图。
图3是高纯度丙烯的丙烷/丙烯蒸馏/膜复合分离系统示意图。
图4是从废气中回收烯烃的膜工艺流程图。
本发明涉及含有至少一种成分的气态进料流中至少一种成分与该进料流中其余成分的选择性分离。分离实例包括但不限于烯烃/非烯烃、CO2/甲烷、H2S或其它酸气体/烃类、O2/N2等。方法包括使用一种孔径非常小的膜，其孔径范围约10埃至约200埃，孔中填充一种配合剂或促进剂。待分离的气相成分在进料气/膜界面上溶于促进剂液体中，并能与载体反应。然后，载体-成分配合物通过各种机理扩散到该膜的产品侧，在此发生逆反应和收集所要的成分。然后，该载体向回扩散到进料气界面，在此它又能和另一个气相成分分子反应。
为了避免因膜干燥而引起的稳定性问题，可以采用下列技术。对液体循环利用而言，可在中空纤维膜的渗透物侧连续泵送促进剂或配合剂溶液。此外，也可以把该溶液以双相流间歇泵送。这样，一旦选定的配合气体(渗透物)已透过膜，它便被送到闪蒸鼓，在此，所收集的气体便释放出来，所收集到的所有促进剂随后便返回到正在通过膜系统泵送的未配合促进剂流中。另外，对蒸气循环利用而言，可以将部分渗透物用水饱和，并通过中空纤维的渗透物侧循环，以使膜保持湿润。这些技术避免了膜干燥或促进剂损失问题。这种方法可用于生产比较纯的产品气流，也可用来作为提高给定原料中的浓度的手段，为此，可对部分进料进行处理，并将纯产品与该进料的其余部分合并。
膜支撑体表面上的平均孔径决定把含有载体的溶剂保持在孔结构中所需的力。孔越小，把液体逐出该孔所需的压力就越高。因此，使用孔径非常小的膜，就使该分离系统能在异常高的跨膜压力下操作，从而提高通量。诸如离子交换膜分离系统等典型系统每单位厚度的渗透系数(Q/l)随进料气体压力增大而减小，导致通量随进料分压增大而很少增加。然而，本发明的系统即使当进料气体的压力增大时，Q/l值的稳定性也较高，从而提高了这类系统的通量，这是进料分压增大的结果。
当进行气相分离时，本发明的方法是在膜的两侧存在分压差以及总压差很高的情况下进行的。所谓“总压差”是指膜进料侧的高压与膜产品侧低得多的压力之间存在显著的压差。典型的操作压力范围，在进料侧为约115～315磅/英寸2(表压)，在产品侧为约15～115磅/英寸2(表压)，但进料压力可以随渗透物压力的相应增大而高得多。产品侧压力典型地是进料侧压力的约5%至约35%，但可以在这些极限之外变化。因此，膜两侧存在高的总压差。所使用的小孔膜耐受这种高压的能力，使该系统操作时无需采用吹扫稀释剂来降低膜产品侧的渗透物分压。此外，由于产品不与吹扫气体混合，也就不需要进一步分离产品和吹扫气体。
对于液体促进剂循环利用系统，可以通过改变促进剂流速来改变该系统的通量。一般来说，促进剂流速越高，所获得的通量就越高，直至渗透速度受到膜扩散限制为止。改变通量的另一个途径是改变闪蒸鼓中配合气体与促进剂发生分离的温度。如果吸收过程本质上是放热的，那么，提高闪蒸鼓的温度将使吸收的气体更完全地与促进剂分离，这样，就使促进剂以更大的进一步吸收能力重新循环到膜中用于进一步分离。
所选用的膜的分子量范围(MWCO)应在500(10埃)至约100，000(200埃)，优选约2，000至约30，000。这些膜的孔径范围类似于典型的超滤膜。可用于本文所公开方法的膜，将是那些强度大得足以耐受高操作压的膜，也就是说，在100磅/英寸2(表压)及其以上直至约300磅/英寸2(表压)的跨膜压力下能有效地发挥作用而不会胀破或毁坏，而且不会迫使促进剂溶液从膜孔中挤出。
然而，请注意，在膜的进料侧和液体循环侧的压力接近相等的情况下进行液体循环，以及进一步使用孔径更大的膜，也许是可能的，而且在某些条件下希望如此。
膜的组成在此不是一个决定性因素，因为该膜只起到含有金属离子载体物种的溶剂的惰性支撑体的作用。该膜对于载体物种(它常具有高的盐浓度)的潜在高溶剂化本领应是惰性的，可以是各向同性或各向异性的，而且还可以是疏水性的或亲水性的。建议的膜材料包括聚砜、乙酸纤维素、再生纤维素、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚酰胺，及微孔陶瓷、金属或玻璃，以及其它材料。在某些有限的用途上，也可以使用离子交换膜，但提高跨膜压力可能对这种膜的性能产生不利影响。
建议在此使用的膜可以是有皮层的(各向异性的)膜。对于这样的膜，皮层通常是约500埃至约10微米厚。这一薄层是初始分离层，也是该膜受压时保持完整(压力完整性)的原因所在。它具有特征的孔径，这决定该膜依然能有效发挥作用的压力大小。
使该膜荷上载体物种，为此，把载体溶于一种适当的溶剂(水溶剂或其它溶剂)，然后用含有载体的液体使该膜饱和。这导致该膜的孔充满含有载体的溶剂。这些孔就是渗透物与进料发生实际分离的地方。
载体物种必须是能与进料气流中所需要的成分可逆配合的药剂。通常采用一种金属配合物，但也可以使用在液体介质中具有有利的偶合/去偶动力学和合格溶解度的其它材料。
本发明的方法可在宽阔的温度范围操作，只要求温度不能超过促进剂液体在操作压力下的沸点或膜支撑体的熔点或低于该促进剂液体的凝固点。
虽然使用本发明的方法可以完成很多气态进料流的分离，但本工艺方法特别适用的一种分离是从含有轻质烯烃的进料流中分离轻质烯烃。
图1A图解说明了一种有液体促进剂循环利用的膜系统。膜分离单元50含有中空纤维膜53。促进剂连续泵送通过中空纤维膜53，从促进剂入口51进入，在与要从进料流中分离的成分形成配合物之后从填充的促进剂出口52出来，进料流从气体进料入口56进入单元50，从气体排放出口57离开单元50。单元50两端都有管板(封装)58，在促进剂入口51有促进剂进料集流管54，在填充的促进剂出口52有促进剂排出集流管55。
图1B表示一个有水饱和渗透物蒸气循环的类似膜分离单元50。在这一实例中，膜分离单元50含有中空纤维膜53，水饱和渗透物蒸气从入口61进入，在与所需要的进料成分配合之后从水饱和渗透物蒸气出口62离开单元50。
现在参照图2，这里说明的是一个用于实施丙烯/丙烷分离膜方法的系统。在这一方法中，用进料泵2把进料流1泵进丙烯/丙烷分流柱3。柱3部分地分离该进料流，使富丙烯蒸气4从柱3顶部抽出，丙烯和丙烷混合蒸气10从柱3侧面抽出，丙烷液体7从柱3底部抽出。从柱3顶部抽出的富丙烯蒸气4通入冷凝器6，在此，富丙烯蒸气被一股流经冷凝器6的冷水所冷却。由此冷凝产生的丙烯液体塔顶馏出物8一部分送去产生产品22，而塔顶馏出物8的其余部分则经由回流泵9回流，并重新进入柱3进一步纯化。
从柱3侧面抽出的丙烯和丙烷蒸气10将被分离产生丙烯液体21(它与丙烯液体塔顶馏出物8合并产生液体丙烯产品22)和贫丙烯的丙烯/丙烷蒸气混合物14，后者又返回柱3。为了达到这一分离，可以先在饱和鼓11中使富丙烯的丙烯/丙烷蒸气10饱和，产生湿润的富丙烯的丙烯/丙烷蒸气10。根据需要，可以把贫丙烯的丙烯/丙烷蒸气10直接送入膜系统12而无需首先饱和(10a)。然后把蒸气10通入如本文前面所述的膜系统12，利用促进剂从贫丙烯的丙烯/丙烷蒸气混合物14中分离出丙烯36。丙烯36流经闪蒸鼓16，在此从AgNO3促进剂中收集丙烯。然后从闪蒸鼓16中抽出未配合的丙烯蒸气4，在丙烯压缩机17中压缩，在丙烯冷凝器中用一股冷水冷凝，并把所得到的丙烯液体21与富丙烯液体塔顶馏出物8合并，产生至少95%纯度的液体丙烯产品22。
在闪蒸鼓16中收集丙烯后留下的AgNO3促进剂返回到膜系统12中。
贫丙烯的丙烯/丙烷蒸气混合物14，或富丙烯的丙烯/丙烷蒸气10经膜分离后留下的残留物，在残留物压缩机15中压缩并重新进入柱3。
丙烯液体从柱3下部抽出，成为丙烷釜残7并成为重沸器进料23通入丙烷重沸器24中，在此通过加热使其蒸发，产生可以重新进入柱3的丙烷蒸气25。
图2A、2B和2C说明适用于图2总分离方法的各类膜分离系统。
在图2A中，图2的膜系统是一种气相渗透物系统。在这种类型的系统中，丙烯产品从膜系统12中以丙烯蒸气4形式抽出。丙烯蒸气4有一部分通过循环压缩机26循环到膜系统12。利用控制阀使之与水27重新合并，产生水饱和的气流13。丙烯蒸气4的其余部分在丙烯压缩机中17压缩，在冷凝器20中冷凝，并在水分离器30中收集。冷凝后，从丙烯液体产品21中脱除水27。
在图2B中，AgNO3促进剂液体添加到闪蒸鼓16中，促进剂28通过膜系统12不断循环。形成配合物的丙烯和AgNO3促进剂37从膜系统12中抽出，并通入闪蒸鼓16中。液体37从在15磅/英寸2(表压)直至略低于进料工作压力的较高压力下操作的膜12出来之后，经由调压器29下泄至在较低压力下操作的闪蒸鼓16，致使丙烯4从促进剂中释放出来。未配合的AgNO3液体28通过促进剂泵31从闪蒸鼓16不断循环回到膜系统12。从水分离器30出来的水27送入闪蒸鼓16，以保持促进剂浓度恒定。
在图2C中，膜系统在该系统的渗透物侧恒压下操作，然而膜系统12保持在比闪蒸鼓16(60～120℃)更低的温度(25～50℃)，从而使AgNO3促进剂能在膜系统12中与丙烯配合，然后在温度较高的闪蒸鼓16中使丙烯闪蒸出来。这一步是先让AgNO3/丙烯配合物37流经热交换器32和加热器34而后进入闪蒸鼓16。在闪蒸鼓16中，丙烯蒸气4与AgNO3促进剂28分离。丙烯蒸气管线4中的控制阀调节膜中促进剂液体的压力。闪蒸鼓16含有未配合的AgNO3促进剂液体28，它送入泵31，以便使AgNO3促进剂28不断循环回到膜系统12。由于AgNO3促进剂28离开闪蒸鼓16时仍处于高温，所以将其送入热交换器32，然后流经冷却器33。用一个控制阀调节AgNO3促进剂28，使之能回到膜系统12。
图3是能产生近似99.5%纯度的液体丙烯产品的一般丙烷/丙烯分离膜方法的流程图。这是如下实现的把从柱3顶部抽出的富丙烯蒸气4的一部分(约4～15%)通入膜系统12，而不是如在图2中所示那样从柱的侧面抽取富丙烯的丙烯/丙烷蒸气10。把分离单元整个移到柱3的顶上，以实现99.5%纯度的液体丙烯产品21的生产。
采用这种系统装配，可以像图2的装配那样，类似地使用图2A、2B和2C中所示的特定分离类型。
图4说明一种用于从含烯烃的废气中回收烯烃的膜方法。将废气40送入饱和鼓11产生湿润的废气40(如有此必要)，然后进入膜系统12。另一种方法是，可以通过路线40a直接让废气40进入膜系统12。所使用的膜可以是上述有促进剂的任何一种适用的膜。这种膜分离废气产生非烯烃47(然后可将其烧掉或用作燃料)和配合的烯烃41。配合的烯烃41进入闪蒸鼓16，在此配合物释放出烯烃，将任何AgNO3促进剂收集并作为气流18循环利用，而烯烃蒸气43则流经压缩机44和冷却器45，产生烯烃产品46。
如同上述图3的情况一样，图2A、2B和2C中所示的对膜系统的各种变动同样适用于本烯烃方法。
实例进行下列实验是为了证实本发明的膜系统在高压下操作时可获得良好的通量和产品纯度。
实例1从含有乙烯、乙烷和氦的进料流中分离乙烯，可按照以下提出的方法进行。从CD Medical筒中取出同晶纤维素纤维，并制作成一种有90根纤维(每根5.75英寸长)的中空纤维组件。这些纤维如下装填用1/2小时的时间将2M硝酸银溶液泵过这些纤维，然后使任何多余的溶液从该组件中彻底排出。由于压力是从内向外施加的，所以用该膜的内径(212微米)计算膜的总面积为87.55厘米2。用于实验的试验气体含有13.79%乙烯和14.04%乙烷，其余部分是氦。这种气体从气体钢瓶经过一个调节器直接进料，以确定进料的压力。利用高压水饱和器在室温下用水使该气体饱和，然后在室温下使这种气体通过组件的纤维。借助调节阀，在该组件的出口侧造成并控制出口压力。渗透物气体通过这些纤维进入组件的壳体，最后进入一台气相色谱仪的样品环进行分析。进料的总压是125磅/英寸2(表压)。气体透过这些纤维的速率是5.43毫升/分钟，而气体排出速率(没有渗透这些纤维的气体流量)是141毫升/分钟。乙烯和乙烷每单位厚度的渗透系数Q/l值分别是2.68e-5毫升(标准温度和压力)/厘米2-秒-厘米汞柱和1.82e-7毫升(标准温度和压力)/厘米2-秒-厘米汞柱，说明乙烯/乙烷的分离系数为147。这对应于烯烃通量为2.5SCFD/英尺2(标准立方英尺气体/平方英尺膜面积)和无氦烯烃纯度为98.0%。
实例2在这个实例中，同上述实例1中一样的组件在相同条件下于160磅/英寸2(表压)操作。在这种情况下，Q/l值对乙烯为2.68e-5毫升(标准温度和压力)/厘米2-秒-厘米汞柱，对乙烷为2.03e-7毫升(标准温度和压力)/厘米2-秒-厘米汞柱，分离系数为132。这对应于烯烃通量为4.2SCFD/英尺2和无氦烯烃纯度为98.3%。这证实在较高压力(160磅/英寸2(表压)对125磅/英寸2(表压))下操作使通量提高68%(4.2对2.5)，没有损失产品纯度(98.3对98.0)。
实例3用各向异性的聚砜超滤中空纤维制作一个膜组件。纤维总表面积为75.6厘米2。进料气体含78%丙烯和22%丙烷。在205磅/英寸2(表压)和45℃将这种气体引进该组件。以约7毫升/分钟和100磅/英寸2(表压)连续泵送硝酸银溶液(5M)，使之通过膜的渗透物侧。闪蒸鼓温度是70℃。在这些条件下连续监测这一系统30天的时间。在这一时期内，该系统保持烯烃通量为12SCFD/英尺2，纯度为99.6%。
实例4用各向异性的聚砜超滤中空纤维制作一个膜组件。纤维总表面积为67.3厘米2。进料气体含70%乙烯和30%氮。在150磅/英寸2(表压)和20℃将这种气体引进组件。连续泵送3M硝酸银溶液，使之以约11毫升/分钟通过膜的渗透物侧。闪蒸鼓温度在90℃和室温之间变化。
监测这一系统16天的时间。用这一系统以50磅/英寸2(表压)回收渗透物气体。
闪蒸鼓温度(℃) 乙烯通量(SCFD/英尺2) 烯烃纯度90 23.0 99.970 22.0 99.850 14.9 99.830 8.9 99.7这一数据表明，闪蒸鼓温度(即热摆动幅度)增大以一种可预测的方式影响该系统，从而观察到通量随膜和闪蒸鼓之间温差的增大而增大。回收的烯烃的纯度则不受影响。这一数据也证实，在大约70℃以上，烯烃通量稳定在22SCFD/英尺2左右，与温度进一步提高无关。
实例5用纤维素同晶纤维制作一个膜组件。纤维总表面积为23.6厘米2。进料气体含70%乙烯和30%乙烷。在175磅/英寸2(表压)和25℃将这种气体引进组件。连续泵送2M硝酸银溶液使之通过膜的渗透物侧。膜组件中的液体压力为90磅/英寸2(表压)，闪蒸鼓中的压力为5.7磅/英寸2(表压)。
这个系统证实烯烃通量为26SCFD/英尺2，烯烃纯度为99.4%。
这证实使用不同类型纤维的膜系统在高压下操作能达到良好的通量和纯度。
提供上述实例来证实如本文中所提出的本发明膜系统在高压下的操作。这些实例并非旨在限制本发明，本发明的范围由本说明书及其所附的权利要求书限定，但提供这些实例能更有助于本领域技术人员清楚地理解本文所限定的发明。
权利要求
1.对气态进料流中至少一种成分进行选择性分离的方法，包括使含有所述成分的所述进料流通过一个分离单元，所述分离单元含有一种具有进料侧和渗透物侧的多孔膜，其孔径为约10埃至约200埃，而且在所述多孔膜的孔中配置一种包含溶于适当溶剂中的载体的促进剂液体，该方法包括a)使所述成分在所述多孔膜的所述进料侧于进料气/膜界面上溶于所述促进剂液体；b)形成成分-载体配合物；c)使所述配合物扩散到所述多孔膜的所述渗透物侧；d)使所述成分从所述载体中释放出来。
2.权利要求1的方法，其中所述成分是一种烯烃。
3.权利要求1的方法，其中所述载体是一种金属配合物。
4.权利要求1的方法，其中所述成分是丙烯，所述载体是AgNO3。
5.权利要求1的方法，其中所述方法进一步包括以下步骤连续泵送所述促进剂液体使之通过所述膜的所述渗透物侧。
6.权利要求1的方法，其中所述方法进一步包括以下步骤在步骤d)之后使所述成分通过一个水饱和器循环到所述膜的所述渗透物侧。
7.权利要求1的方法，其中所述方法进一步包括以下步骤在所述载体释放出所述成分之后收集所述成分。
8.从含烯烃的进料流中分离气相烯烃的方法，包括如下步骤a)把所述进料流导入一个蒸馏柱中产生含烯烃的蒸气，并把所述蒸气送到一个膜系统中进行分离;b)使所述含烯烃蒸气在所述膜系统中与促进剂接触，从而使所述烯烃与所述促进剂配合，产生烯烃/促进剂配合物;c)从所述膜系统中移出所述配合物;d)使所述配合物去偶合，产生未配合的烯烃和未配合的促进剂;e)回收所述烯烃。
9.对气态进料流中至少一种成分进行选择性分离的方法，包括使含有所述成分的所述进料流通过一个分离单元，所述分离单元含有一种具有进料侧和渗透物侧的多孔膜，其孔径为约10埃至约200埃，并在所述多孔膜的孔中配置一种含有溶于适当溶剂中的载体的促进剂液体，该方法包括a)使所述成分在所述多孔膜的所述进料侧于进料气/膜界面上溶于所述促进剂液体中;b)形成成分-载体配合物;c)使所述配合物扩散到所述多孔膜的所述渗透物侧;d)使所述载体释放出所述成分;e)使所述载体循环到所述膜中再利用。
10.对气态进料流中至少一种成分进行选择性分离的方法，包括使含有所述成分的所述进料流通过一个分离单元，所述分离单元含有一种具有进料侧和渗透物侧的多孔膜，其孔径为约10埃至约200埃，并在所述多孔膜的孔中配置一种含有溶于适当溶剂中的载体的促进剂液体，该方法包括a)使所述成分在所述多孔膜的所述进料侧于进料气/膜界面上溶于所述促进剂液体中;b)形成成分-载体配合物;c)使所述配合物扩散到所述多孔膜的所述渗透物侧;d)使所述载体释放出所述成分;e)使所述成分通过一个水饱和器循环到所述膜的所述渗透物侧。
全文摘要
本发明涉及对气态进料流中至少一种成分进行选择性分离的方法。本发明进一步涉及一种用于对气态进料流中至少一种成分进行选择性分离的膜。本发明也涉及使用上述方法和膜从含烯烃的进料流中分离出气相烯烃。
文档编号B01D53/22GK1064027SQ91102270
公开日1992年9月2日 申请日期1991年4月9日 优先权日1990年4月9日
发明者R·J·瓦勒斯, R·埃什拉吉, A·E·韦利科夫, J·C·戴维斯 申请人:标准石油公司