膜分離技術(shù)在石油化工領(lǐng)域中的應(yīng)用

時(shí)間：2006-11-14 來(lái)源：(北京化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院， 北京， 100029) 作者：馬潤(rùn)宇 負(fù)延濱

摘   要

二十世紀(jì)的化學(xué)工業(yè)主要是以石油為基礎(chǔ)的石油化學(xué)工業(yè)。石油化工技術(shù)水平的高低，決定著化學(xué)工業(yè)水平的商低。本文通過分析氣體膜分離技術(shù)、滲透汽化膜分離技術(shù)和膜生物反應(yīng)器等膜技術(shù)在我國(guó)石油化工領(lǐng)域中的應(yīng)用。提出研制開發(fā)高性能的膜材料和膜、膜裝置及過程優(yōu)化和膜分離與其他分離技術(shù)禍合的必要性。

氣體膜分離技術(shù)作為膜分離技術(shù)的新秀，是根據(jù)混合氣體中各組分透過膜的速率不同，達(dá)到分離目的。它具有分離效率高、能耗低、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，己廣泛應(yīng)用于:(1)從合成氨放空氣中回收氫氣;(2)從組成復(fù)雜的煉廠氣中回收氫氣;(3)用膜法替代傳統(tǒng)的變壓吸附法調(diào)節(jié)合成氣H式O比率;(4)工業(yè)氣體脫濕:(5)空氣分離。氮肥廠富氧連續(xù)氣化技術(shù)、煤氣發(fā)生爐富氧造氣工藝和催化裂化裝t富氧再生工藝均能顯著提高裝宜處理能力，減少環(huán)境污染.通過分析膜分離和變壓吸附技術(shù)制備95%的氮?dú)獾慕?jīng)濟(jì)性，發(fā)現(xiàn)前者的設(shè)備投資費(fèi)用比后者低25%: (6)有機(jī)熱汽的凈化與回收。有機(jī)燕汽是石油化工領(lǐng)域中最經(jīng)常排放的污染物，對(duì)其凈化回收方法主要有兩類:破壞法(如燃燒法)和非破壞法(如冷凝法、吸附法和膜分離).膜分離相對(duì)于其他方法具有操作簡(jiǎn)單、節(jié)能和不形成二次污染等優(yōu)點(diǎn)。(7)天然氣中輕(重)烴和氮?dú)獾姆蛛x回收、二氧化碳的分離回收等過程。

目前，處于開發(fā)期和發(fā)展期的滲透汽化膜分離技術(shù)能夠以低的能耗實(shí)現(xiàn)蒸餾、萃取、吸收等傳統(tǒng)方法難以完成的分離任務(wù)。國(guó)際學(xué)術(shù)界的專家們稱之為21世紀(jì)最有前途的高技術(shù)之一。本文主要討論了該技術(shù)對(duì)極份非極性(如甲醉/甲基叔丁基醚)、非極性/非極性(如二甲苯異構(gòu)體)和極性您性體系(如乙醉/水)的分離。

膜生物反應(yīng)器作為一種新型水處理系統(tǒng)，結(jié)合了膜技術(shù)與生物反應(yīng)技術(shù)各自的優(yōu)點(diǎn)，是膜組件與生物反應(yīng)器相結(jié)合的一個(gè)高效生化反應(yīng)系統(tǒng).石油化工耗水盆大，水污染及水短缺問題很嚴(yán)重，研究膜生物反應(yīng)器對(duì)石油化工污水的回用成為必要。