膜分離技術(shù)在石油化工領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展

杜 鳳

（遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院石油化工系，遼寧錦州 121000）

膜分離技術(shù)在石油化工領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展

杜 鳳

（遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院石油化工系，遼寧錦州 121000）

石油化工行業(yè)作為我國(guó)工業(yè)最為重要的支柱，其關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。而膜分離技術(shù)則正是在化工行業(yè)的各種生產(chǎn)過(guò)程中起到了獨(dú)有的作用。分析了膜分離技術(shù)的特點(diǎn)，探討了膜分離技術(shù)在水處理、有機(jī)廢氣處理以及天然氣中水蒸氣處理中的應(yīng)用。

膜分離技術(shù)；石油化工；應(yīng)用

膜分離是采用功能性的分離膜作為過(guò)濾的一種介質(zhì)，以達(dá)到對(duì)相應(yīng)的混合物分離、純化等目標(biāo)。采用膜所具有的篩分性能以及不同混合物各種組分和膜之間的作用等機(jī)理，而實(shí)現(xiàn)對(duì)混合物系的分離?，F(xiàn)階段，膜分離技術(shù)有了非常大的發(fā)展，其應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛。而隨著高分子學(xué)科、分析技術(shù)以及微加工工藝的不斷發(fā)展，在微觀尺寸上對(duì)一些材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)的加工與設(shè)計(jì)，可以更為高效的控制，也確保了分離膜的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定、性能更為優(yōu)良。不過(guò)，膜分離技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，還是有一些問題存在。比如，在油田的開采及油品的提煉過(guò)程中，會(huì)形成非常多的含油污水，而對(duì)這些污水回收處理，采用膜分離技術(shù)還未達(dá)到理想的效果。在燃油的輸送以及存放的環(huán)節(jié)，也會(huì)形成非常多的蒸汽，而對(duì)這些蒸汽的回收也是膜分離技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)的。膜分離技術(shù)在實(shí)際物質(zhì)分離的同時(shí)，幾乎不會(huì)涉及相變過(guò)程，在常溫條件下即可完成，具有高效節(jié)約能源以及技術(shù)簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。

1 膜分離技術(shù)的特點(diǎn)

1）絕大部分的膜分離技術(shù)不涉及物質(zhì)的相變過(guò)程，一般僅需要消耗非常少的能源。

2）采用膜分離技術(shù)，通常是不需要另外再加入其他物質(zhì)，更加的利于資源節(jié)約與環(huán)境的保護(hù)。

3）膜分離技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)物質(zhì)的分離和濃縮、分離和反應(yīng)等同時(shí)進(jìn)行，使得整個(gè)過(guò)程更加的具有高效性。

4）采用膜分離技術(shù)一般是在溫和條件下完成的。所以，尤其適宜應(yīng)用在熱敏物質(zhì)分離、濃縮的工藝之中。

5）采用膜分離技術(shù)，可以完成對(duì)病毒、細(xì)菌的分離，適用于非常多的有機(jī)物以及無(wú)機(jī)物質(zhì)分離。同時(shí)，也可以應(yīng)用在分離特殊的溶液體系過(guò)程中，例如，分離共沸物質(zhì)時(shí)，可以采用膜分離技術(shù)完成。

6）分離時(shí)采用的膜所具有的性能能夠根據(jù)所使用的場(chǎng)合而適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

7）膜分離技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)較為簡(jiǎn)單，能夠進(jìn)行連續(xù)操作，可以和一些反應(yīng)過(guò)程更好的耦合在一起。

不過(guò)，在膜分離技術(shù)應(yīng)用時(shí)，也有一定的缺點(diǎn)。比如，采用膜分離技術(shù)，所出現(xiàn)的濃差極化問題，而且分離膜所使用的時(shí)長(zhǎng)相對(duì)短。

2 膜分離技術(shù)在石油化工領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 膜法水處理

進(jìn)行石油以及天然氣等資源的開采以及提煉等過(guò)程，要用非常多的不同等級(jí)的水，也要對(duì)各個(gè)等級(jí)的廢水加以處理。而在這些過(guò)程之中，采用膜分離技術(shù)可以使水資源的利用與處理成本更加的低，質(zhì)量更加的穩(wěn)定。由于國(guó)內(nèi)非常多的石油是儲(chǔ)存于我國(guó)的沙漠地帶以及深海大陸架區(qū)域。所以，對(duì)于石油開采時(shí)，相關(guān)人員以及設(shè)備的用水卻未能得以有效地解決。而之前的石油開采所需的成本投入偏高，工作人員的生活及生產(chǎn)條件較為艱苦。而采用反滲透設(shè)備，則使海水以及苦咸水的淡化更加的簡(jiǎn)易，并且設(shè)備也較易安裝，可以適用于野外工作環(huán)境，對(duì)于所出現(xiàn)的水資源缺乏問題能有效地解決。

2.2 膜法處理有機(jī)廢氣

在石油化工的生產(chǎn)過(guò)程中，極易產(chǎn)生有機(jī)廢氣的污染問題。在有機(jī)廢氣中，其有機(jī)物質(zhì)大多數(shù)是具有較強(qiáng)揮發(fā)性的一些有機(jī)物，也具有較大的毒性，很多已經(jīng)被我國(guó)列入了致癌物質(zhì)范圍。例如，苯、氯乙烯等物質(zhì)。若是這些有機(jī)廢氣未經(jīng)過(guò)處理，而排入大氣環(huán)境之中，那將會(huì)帶來(lái)極大的危害。同時(shí)，這些有機(jī)廢氣又極易燃燒與爆炸，給石油化工企業(yè)的安全生產(chǎn)帶來(lái)一定的隱患。以往所采用的有機(jī)廢氣回收技術(shù)，大多為冷凝技術(shù)以及碳吸附技術(shù)。采用冷凝技術(shù)相對(duì)較為簡(jiǎn)易，不過(guò)，大多數(shù)石油化工企業(yè)采用的是碳吸附技術(shù)。而采用膜分離技術(shù)對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行分離凈化處理，其擁有更高的氣體回收效率，所消耗的能源相對(duì)少，不會(huì)在此過(guò)程中產(chǎn)生二次污染問題，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

2.3 膜法處理天然氣中水蒸氣

一般情況下，所開采的天然氣資源中會(huì)存在少量的水蒸氣，若是環(huán)境條件出現(xiàn)一定的改變，天然氣中的水蒸氣會(huì)轉(zhuǎn)化為液態(tài)的水，有可能也會(huì)固化形成冰。如此，便使天然氣在輸送時(shí)所消耗的能源有所增加，影響到管道的輸送性能，并極有可能造成管道的阻塞。并且，天然氣中一般也會(huì)存在一些CO2、H2S等酸性氣體，而水蒸氣則使天然氣之中的酸性氣體對(duì)管道的腐蝕速度增加。所以，必須對(duì)天然氣進(jìn)行脫水處理。以往所采用去除天然氣中水蒸氣的分離技術(shù)包括化學(xué)吸附技術(shù)、物理吸附技術(shù)以及冷煉干燥技術(shù)等?，F(xiàn)在大多數(shù)石油化工企業(yè)會(huì)采用甘醇法，來(lái)分離天然氣中所包含的水分。采用干醇法來(lái)去除天然氣中所含有的水分，其操作過(guò)程具有較高的自動(dòng)化程度，且較為的簡(jiǎn)便，具有相對(duì)優(yōu)良的除水效果。不過(guò)，在采用甘醇法時(shí)，也會(huì)存在一定的問題。例如，在此過(guò)程中，會(huì)消耗較多的甘醇，使得天然氣開采與加工的成本有所增加。而采用膜分離技術(shù)，和以往的天然氣除水蒸氣技術(shù)對(duì)比而言，其更加的具有可連續(xù)操作性能。并且，在除去水蒸氣過(guò)程中，不會(huì)形成二次污染，所需的設(shè)備裝置具有便捷的操控性，集成化程度較高，且所需的成本投入較少。所以，在取代以往的天然氣儲(chǔ)水蒸氣技術(shù)方面，會(huì)更加的具有優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié)束語(yǔ)

膜分離技術(shù)受到越來(lái)越多的重視，而國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段對(duì)于膜材料的研發(fā)、非對(duì)稱膜的生產(chǎn)以及復(fù)合膜生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)水平已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。同時(shí)，膜分離技術(shù)也被廣泛地應(yīng)用于石油化工行業(yè)中資源的開采、輸送以及加工等工業(yè)過(guò)程之中。采用膜分離技術(shù)，可以使混合物體系的分離更加的簡(jiǎn)易，具有較高的穩(wěn)定性，極大的促進(jìn)了石油化工企業(yè)效益的提升，為企業(yè)綜合實(shí)力的增強(qiáng)起到了良好的推動(dòng)作用。

[1] 王檑，蒙義舒.膜分離技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代礦業(yè)，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

杜鳳（1982—），女，吉林梨樹人，講師，主要研究方向?yàn)槭突ぁ?/p>