膜分离技术在石油化工领域的应用进展

杜 凤

（辽宁石化职业技术学院石油化工系，辽宁锦州 121000）

膜分离技术在石油化工领域的应用进展

杜 凤

（辽宁石化职业技术学院石油化工系，辽宁锦州 121000）

石油化工行业作为我国工业最为重要的支柱，其关系到我国经济的发展。而膜分离技术则正是在化工行业的各种生产过程中起到了独有的作用。分析了膜分离技术的特点，探讨了膜分离技术在水处理、有机废气处理以及天然气中水蒸气处理中的应用。

膜分离技术；石油化工；应用

膜分离是采用功能性的分离膜作为过滤的一种介质，以达到对相应的混合物分离、纯化等目标。采用膜所具有的筛分性能以及不同混合物各种组分和膜之间的作用等机理，而实现对混合物系的分离。现阶段，膜分离技术有了非常大的发展，其应用范围也越来越广泛。而随着高分子学科、分析技术以及微加工工艺的不断发展，在微观尺寸上对一些材料进行结构的加工与设计，可以更为高效的控制，也确保了分离膜的结构更加稳定、性能更为优良。不过，膜分离技术的应用过程中，还是有一些问题存在。比如，在油田的开采及油品的提炼过程中，会形成非常多的含油污水，而对这些污水回收处理，采用膜分离技术还未达到理想的效果。在燃油的输送以及存放的环节，也会形成非常多的蒸汽，而对这些蒸汽的回收也是膜分离技术很难实现的。膜分离技术在实际物质分离的同时，几乎不会涉及相变过程，在常温条件下即可完成，具有高效节约能源以及技术简便的特点。

1 膜分离技术的特点

1）绝大部分的膜分离技术不涉及物质的相变过程，一般仅需要消耗非常少的能源。

2）采用膜分离技术，通常是不需要另外再加入其他物质，更加的利于资源节约与环境的保护。

3）膜分离技术能够实现物质的分离和浓缩、分离和反应等同时进行，使得整个过程更加的具有高效性。

4）采用膜分离技术一般是在温和条件下完成的。所以，尤其适宜应用在热敏物质分离、浓缩的工艺之中。

5）采用膜分离技术，可以完成对病毒、细菌的分离，适用于非常多的有机物以及无机物质分离。同时，也可以应用在分离特殊的溶液体系过程中，例如，分离共沸物质时，可以采用膜分离技术完成。

6）分离时采用的膜所具有的性能能够根据所使用的场合而适当的调整。

7）膜分离技术相对来说较为简单，能够进行连续操作，可以和一些反应过程更好的耦合在一起。

不过，在膜分离技术应用时，也有一定的缺点。比如，采用膜分离技术，所出现的浓差极化问题，而且分离膜所使用的时长相对短。

2 膜分离技术在石油化工领域的应用

2.1 膜法水处理

进行石油以及天然气等资源的开采以及提炼等过程，要用非常多的不同等级的水，也要对各个等级的废水加以处理。而在这些过程之中，采用膜分离技术可以使水资源的利用与处理成本更加的低，质量更加的稳定。由于国内非常多的石油是储存于我国的沙漠地带以及深海大陆架区域。所以，对于石油开采时，相关人员以及设备的用水却未能得以有效地解决。而之前的石油开采所需的成本投入偏高，工作人员的生活及生产条件较为艰苦。而采用反渗透设备，则使海水以及苦咸水的淡化更加的简易，并且设备也较易安装，可以适用于野外工作环境，对于所出现的水资源缺乏问题能有效地解决。

2.2 膜法处理有机废气

在石油化工的生产过程中，极易产生有机废气的污染问题。在有机废气中，其有机物质大多数是具有较强挥发性的一些有机物，也具有较大的毒性，很多已经被我国列入了致癌物质范围。例如，苯、氯乙烯等物质。若是这些有机废气未经过处理，而排入大气环境之中，那将会带来极大的危害。同时，这些有机废气又极易燃烧与爆炸，给石油化工企业的安全生产带来一定的隐患。以往所采用的有机废气回收技术，大多为冷凝技术以及碳吸附技术。采用冷凝技术相对较为简易，不过，大多数石油化工企业采用的是碳吸附技术。而采用膜分离技术对有机废气进行分离净化处理，其拥有更高的气体回收效率，所消耗的能源相对少，不会在此过程中产生二次污染问题，具有非常广阔的应用前景。

2.3 膜法处理天然气中水蒸气

一般情况下，所开采的天然气资源中会存在少量的水蒸气，若是环境条件出现一定的改变，天然气中的水蒸气会转化为液态的水，有可能也会固化形成冰。如此，便使天然气在输送时所消耗的能源有所增加，影响到管道的输送性能，并极有可能造成管道的阻塞。并且，天然气中一般也会存在一些CO2、H2S等酸性气体，而水蒸气则使天然气之中的酸性气体对管道的腐蚀速度增加。所以，必须对天然气进行脱水处理。以往所采用去除天然气中水蒸气的分离技术包括化学吸附技术、物理吸附技术以及冷炼干燥技术等。现在大多数石油化工企业会采用甘醇法，来分离天然气中所包含的水分。采用干醇法来去除天然气中所含有的水分，其操作过程具有较高的自动化程度，且较为的简便，具有相对优良的除水效果。不过，在采用甘醇法时，也会存在一定的问题。例如，在此过程中，会消耗较多的甘醇，使得天然气开采与加工的成本有所增加。而采用膜分离技术，和以往的天然气除水蒸气技术对比而言，其更加的具有可连续操作性能。并且，在除去水蒸气过程中，不会形成二次污染，所需的设备装置具有便捷的操控性，集成化程度较高，且所需的成本投入较少。所以，在取代以往的天然气储水蒸气技术方面，会更加的具有优势。

3 结束语

膜分离技术受到越来越多的重视，而国内现阶段对于膜材料的研发、非对称膜的生产以及复合膜生产技术的开发水平已经达到了世界先进水平。同时，膜分离技术也被广泛地应用于石油化工行业中资源的开采、输送以及加工等工业过程之中。采用膜分离技术，可以使混合物体系的分离更加的简易，具有较高的稳定性，极大的促进了石油化工企业效益的提升，为企业综合实力的增强起到了良好的推动作用。

[1] 王檑，蒙义舒.膜分离技术的应用现状及研究进展[J].现代矿业，2016，（11）.

Application of Membrane Separation Technology in Petrochemical Industry

Du Feng

The petrochemical industry，as the most important pillar of China’s industry，is related to the development of China's economy.The membrane separation technology is in the chemical industry in a variety of production processes play a unique role.The characteristics of membrane separation technology were analyzed，and the application of membrane separation technology in water treatment，organic waste gas treatment and steam treatment in natural gas was discussed.

membrane separation technology；petrochemical industry；application

TQ028.8

A

1003-6490（2016）11-0022-02

2016-11-02

杜凤（1982—），女，吉林梨树人，讲师，主要研究方向为石油化工。