plasticnewsПластические массыPlasticheskie massy0554-2901PLASTMASSY Publishing House (Moscow)10.35164/0554-2901-2023-9-10-33-35plasticnews-917Research ArticleXIX Международная научно-практическая конференция «Новые полимерные композиционные материалы. Микитаевские чтения»XIX International Scientific and Practical Conference "New polymer composite materials. Mikitaev readings"Разработка новых композиционных половолоконных мембран на основе полидецилметилсилоксана на высокопроницаемых подложках из полисульфона для разделения С2+/С1Development of novel composite polydecylmethylsiloxane hollow fiber membranes on highly permeable polysulfone support for С2+/С1 separationМатвеевД. Н.MatveevD. N.

Москва

Moscow

dmatveev@ips.ac.ruГрушевенкоЕ. А.GrushevenkoE. A.

Москва

Moscow

МатвееваЮ. И.MatveevaYu. I.

Москва

Moscow

ВасилевскийВ. П.VasilevskyV. P.

Москва

Moscow

БорисовИ. Л.BorisovI. L.

Москва

Moscow

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН)РоссияTopchiev Institute of Petrochemical Synthesis RASRussian Federation20232111202309-103335Copyright © Матвеев Д.Н., Грушевенко Е.А., Матвеева Ю.И., Василевский В.П., Борисов И.Л., 20232023Матвеев Д.Н., Грушевенко Е.А., Матвеева Ю.И., Василевский В.П., Борисов И.Л.Matveev D.N., Grushevenko E.A., Matveeva Y.I., Vasilevsky V.P., Borisov I.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.plastics-news.ru/jour/article/view/917

   В работе была разработана новая композиционная половолоконная мембрана для выделения углеводородов С2+ из их смеси с метаном. Была изготовлена высокоэффективная пористая половолоконная подложка из полисульфона (ПСФ). В качестве селективного слоя использовали полидецилметилсилоксан (ПДецМС) и полидиметилсилоксан (ПДМС). Сравнение результатов разделения бинарной смеси CH4 и C4H10 с использованием мембран ПДецМС/ПСФ и ПДМС/ПСФ показало, что для модуля ПДецМС/ПСФ удельный поток ретентата и концентрация н-бутана в пермеате в 1,7 раза выше, а энергозатраты в 9 раз ниже.

   A novel composite hollow fiber membrane has been developed for the separation of C2+ hydrocarbons from their mixture with methane. A high-performance porous polysulfone hollow fiber support was fabricated. Polydecylmethylsiloxane (PDecMS) and polydimethylsiloxane (PDMS) were used as a thin selective layer. Comparison of the results of separation of binary mixture of CH4 and C4H10 using PDecMS/PSF and PDMS/PSF membranes showed that for the PDecMS/PSF module the specific retentate flux and n-butane concentration in the permeate are 1.7 times higher and energy consumption is 9 times lower.

композиционная половолоконная мембранапористая подложкаполисульфонполидецилметил-силоксанразделение углеводородовcomposite hollow fiber membranemembraneporous supportpolysulfonepolydecylmethylsiloxanehydrocarbon separationИсследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда №19-19-00647, https://rscf.ru/project/19-19-00647/. Работа выполнена с использованием оборудования ЦКП «Аналитический центр проблем глубокой переработки нефти и нефтехимии» ИНХС РАНThe research was carried out at the expense of the grant of the Russian Science Foundation No. 19-19-00647, https://rscf.ru/project/19-19-00647 /. The work was carried out using the equipment of the CCP "Analytical Center for Problems of Deep oil Refining and Petrochemistry" INHS RASReferencesGrushevenko E., Borisov I., Bakhtin D., Bondarenko G., Levin I., Volkov A. Silicone rubbers with alkyl side groups for C3+ hydrocarbon separation // Reactive and Functional Polymers. 2019. V. 134. P. 156–165.Grushevenko E., Borisov I., Bakhtin D., Bondarenko G., Levin I., Volkov A. Silicone rubbers with alkyl side groups for C3+ hydrocarbon separation // Reactive and Functional Polymers. 2019. V. 134. P. 156–165.Borisov I., Grushevenko E., Anokhina T., Bakhtin D., Levin I., Bondarenko G., Volkov V., Volkov A. Influence of side chains assembly on the structure and transport properties of comb-like polysiloxanes in hydrocarbon separation // Materials Today Chemistry. 2021. V. 22. P. 100598.Borisov I., Grushevenko E., Anokhina T., Bakhtin D., Levin I., Bondarenko G., Volkov V., Volkov A. Influence of side chains assembly on the structure and transport properties of comb-like polysiloxanes in hydrocarbon separation // Materials Today Chemistry. 2021. V. 22. P. 100598.Grushevenko E.A., Borisov I.L., Knyazeva A.A., Volkov V.V., Volkov A.V. Polyalkylmethylsiloxanes composite membranes for hydrocarbon/methane separation: Eight component mixed-gas permeation properties // Separation and Purifi cation Technology. 2020. V. 241. P. 116696.Grushevenko E.A., Borisov I.L., Knyazeva A.A., Volkov V.V., Volkov A.V. Polyalkylmethylsiloxanes composite membranes for hydrocarbon/methane separation: Eight component mixed-gas permeation properties // Separation and Purifi cation Technology. 2020. V. 241. P. 116696.Peng N., Widjojo N., Sukitpaneenit P., Teoh M. M., Lipscomb G. G., Chung T.S., Lai J.Y. Evolution of polymeric hollow fibers as sustainable technologies: Past, present, and future // Progress in Polymer Science. 2012. V. 37, №10. P. 1401–1424.Peng N., Widjojo N., Sukitpaneenit P., Teoh M. M., Lipscomb G. G., Chung T.S., Lai J.Y. Evolution of polymeric hollow fibers as sustainable technologies: Past, present, and future // Progress in Polymer Science. 2012. V. 37, №10. P. 1401–1424.Mokarizadeh H., Moayedfard S., Maleh M.S., Mohamed S.I.G.P., Nejati S., Esfahani M.R. The role of support layer properties on the fabrication and performance of thin-film composite membranes: The signifi cance of selective layer-support layer connectivity // Separation and Purification Technology. 2021. V. 278. P. 119451.Mokarizadeh H., Moayedfard S., Maleh M.S., Mohamed S.I.G.P., Nejati S., Esfahani M.R. The role of support layer properties on the fabrication and performance of thin-film composite membranes: The signifi cance of selective layer-support layer connectivity // Separation and Purification Technology. 2021. V. 278. P. 119451.Matveev D.N., Kutuzov K.A., Vasilevsky V.P. Effect of draw ratio on the morphology of polysulfone hollow fiber membranes // Membranes and Membrane Technologies. 2020. V. 2. P. 35–356.Matveev D.N., Kutuzov K.A., Vasilevsky V.P. Effect of draw ratio on the morphology of polysulfone hollow fiber membranes // Membranes and Membrane Technologies. 2020. V. 2. P. 35–356.Liang C.Z., Yong W.F., Chung T.S. High-performance composite hollow fiber membrane for flue gas and air separations // Journal of Membrane Science. 2017. V. 541. P. 367–377.Liang C.Z., Yong W.F., Chung T.S. High-performance composite hollow fiber membrane for flue gas and air separations // Journal of Membrane Science. 2017. V. 541. P. 367–377.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.