膜分离技术在石油化工领域的应用进展

2016-03-12 22:47
化工设计通讯 2016年1期
关键词:有机溶剂膜分离混合物

陈 君

(台州湾循环经济产业集聚区管委会,浙江台州 318000)

膜分离技术在石油化工领域的应用进展

陈 君

(台州湾循环经济产业集聚区管委会,浙江台州 318000)

膜分离技术产生于20世纪,经过一个世纪的历程得到了长足发展,逐渐成为一种新型高效的分离技术,以其高效节能等特点在诸多领域中有着广泛应用。石油化工领域是国民经济中的重要组成部分,随着近些年来资源短缺与环境污染严重现象的产生,在其领域中对于节能环保的技术应用需求越来越大,膜分离技术就是其中一种典型应用技术。

膜分离技术;石油化工;技术应用

膜分离技术属于一种分离科学技术,正在处于深入研究、稳定发展的重要阶段。经过多年来的研究,其应用发展态势愈演愈烈,更加受到高度重视青睐,发展前景更多广阔。石油化工产业是一个国家工业生产的重要支柱,随着其产业的快速发展,膜分离技术以其诸多优点对石油化工领域发展发挥了重要作用,产生了巨大的经济效益与社会效益,未来随着其技术的完善,在石油化工生产中将会发挥的作用更加明显,更加体现出巨大的市场发展潜力。

1 膜分离技术概述

膜分离技术运用了一定的化学知识原理,不同粒径分子的混合物处于分子水平的条件下通过半透膜进行选择性分离的一种技术。半透膜又称之为滤膜与分离膜,在膜壁上分布着大小形状不一的小孔,按照孔径的大小分为不同种类,通常膜分离采用的方式是错流过滤[1]。

上世纪初膜分离开始出现,在六十年代后迅速崛起,得到了快速发展。其技术具备分离、浓缩等多种功能,环保节能,在石油化工等多个领域中得到了广泛应用,对于各领域发展起到了重要作用,为分离科学技术的丰富发展做出了重要贡献,在分离科学中占有重要位置。从其技术工艺原理上来说是颇为简单的,料液在泵的加压下,从滤膜的表面以一定流速流过,在过滤过程当中不同性质物质分子呈现出不同状态,小于膜截留分子量的物质或分子透过膜,形成透析液,而大于膜截留分子量的物质分子不透过膜流回料罐,所以膜系统都会有回流液与透析液两个出口,待液体干燥之后经过一系列的处理,最终实现膜分离。膜分离是一种纯物理过程,基于节能等特点在石油化工等领域中得到了广泛应用,在实际应用中选择合适的工艺,能够提高生产效率,降低生产成本。

2 膜分离技术在石油化工领域的应用

2.1在水处理中的应用

在石油化工领域中工艺用水在每个环节中都有涉及,用水又分为多个级别,如果能够有效利用水资源,对生产效率的提高有着重要作用,在水处理问题方面出现了膜分离这种技术。

2.1.1油田回注用水处理

油田开采中采出来的水含有多种成分,石油生产加工中需要将一些成分隔离剔除,在对这些成分隔离与剔除的过程中膜分离技术能够达到很好的分离效果,同时还能够用作油田回注用水[2]。

2.1.2海水和苦咸水的淡化

盛产石油的地区一般位于水资源匮乏区,这些地区的水资源多以海水与苦咸水为主,不适宜直接用于人类饮用与用于石油化工等领域的工业生产,需要通过淡化处理才能达到可以饮用、用于工业生产的标准要求。20世纪70年代以来,膜分离技术中的反渗透装置在淡水处理中发挥了越来越重要的作用,在海水和苦咸水处理中反渗透技术成为其水资源处理的重要途径,由于苦咸水的很多性质优于海水,因此反渗透技术在对其水资源的处理方面有很广泛的应用。

2.2在有机溶剂混合物分离中的应用

除了膜分离技术在工艺用水方面有着广泛的应用,而且还可以用于有机溶剂混合物的分离。精馏法是膜分离技术没有大批量的使用之前的一种传统分离方法,这种方法具有能耗高等缺点,在分离中还需要加入溶剂,不具有环保性。蒸汽渗透膜、渗透气化膜这两种现代膜分离技术对有机溶剂混合物分离中,热力学平衡不会对分离结果造成影响,通过渗透物、膜之间发生反应,近、恒两种沸物被分离出来,有机溶剂混合物也在其中被分离开来[3]。无机膜在近些年来得到了更加广泛的应用,在膜市场中占有的份额越来越多,以其化学稳定性好等优点同样在有机溶剂混合物分离中发挥了重要作用。

2.3在气体分离中的应用

20世纪70年代以来,膜分离技术得到了高度重视,对其研究工作逐渐深入,在长期的研究当中研发出了一种新技术:气体膜分离技术。经过多年来对其技术的改进,显示出技术越加成熟的一面,在石油化工领域中的气体分离越加广泛。

富氧空气在煤气发生炉中添加之后,节约了大量煤炭资源的使用,气化强度也得到提高。如果在石油化工产品中,空气分离富氧技术能够催化氧化反应,会增加化工产品种类,将会使产品在数量上和质量上得到提高。基于科学技术的发展,现代社会中对富氧空气的制备可以通过多种方法来实现。

3 结束语

通过上述可知,本文从两个方面对膜分离技术在石油化工领域的应用进展进行了论述。膜分离技术已有一个世纪的发展历史,我国于20世纪50年代开始深入对其研究,也已有五、六十年的研究历史,但是我国与国外相比还有很大的差距,还需要国家的大力支持,与科研机构、生产厂家的共同努力。其技术在石油化工领域中的广泛应用,还应结合这些领域的发展现状,根据发展需求,更新完善技术,研发出适合于领域发展的技术产品。

[1] 李晓茹.渗透汽化膜分离技术的进展及在石油化工中的应用[J].黑龙江科技信息,2015,(30):82.

[2] 蒋学彬.膜分离技术在石油工业含油污水处理中的应用研究进展[J].油气田环境保护,2015,(5):77-80+94.

[3] 李健.渗透汽化膜分离技术及其在石油化工中的应用[J].黑龙江科技信息,2014,(15):19.

Progress of Membrane Separation Technology in Petrochemical Industry

Chen Jun

Membrane separation technology produced in the last century,after a century of history has made considerable progress,has become a new and effi cient separation technology,with its highly effi cient energy-saving features is widely used in many fi elds.Petrochemical industry is an important part of the national economy,as in recent years,the shortage of resources and serious environmental pollution phenomenon,in which the fi eld of energy saving technology for growing demand for membrane separation technology is one of them typical application techniques.

membrane separation technology;petrochemicals;Technology

TQ028.8

A

1003-6490(2016)01-0173-02

2016-1-9

陈君(1980—),女,工程师,主要从事石油化工及有机化工工作。

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