膜分离节能技术的国内外应用进展.pdf

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1、42化工装备技术第33卷第4期2012年8月综述膜分离节能技术的国内外应用进展*钱伯章（上海擎督信息科技有限公司金秋能源石化工作室)摘要详述了近年来国内外膜分离技术的进展，尤其是膜分离技术的应用在节能、环保领域和石油、化工行业所取得的成效。关键词膜膜分离膜工业过滤微滤节能中图分类号TQ028.5ApplicationProgressofMembraneSeparationTechnologyforEnergySavingatHomeandAbroadQianBozhangAbstract：Describedthep

2、rogressofmembraneseparationtechnologyindetailathomeandabroadrecently,especiallytheachievementsofmembraneseparationtechnologyinenergysaving,environmentalprotection,petroleumandchemicalindustries.Keywords：Membrane;Membraneseparation;Membraneindustry;Filtration;M

3、icrofiltration;Energysaving氢气分离，如合成氨装置中氢/氮分离、石油化0前言工中氢/烃分离；从空气中分离氮气；从天然气中膜分离技术是近代分离科学的前沿，由于其具去除CO2和水；从空气或氮气流中去除有机蒸气。有高效、节能、操作简便等特点，近20年来得到美国得克萨斯大学化学工程系研究人员开发成飞速发展。膜分离技术得到了较多的开发和应用。功一种可用于提纯氢气的橡胶状膜，这种膜基于环气体分离膜可给气体分离技术带来大量效益。氧乙烷聚合物，对CO2的渗透性要比H2快40倍，常规的分离技术，如空气制冷蒸

4、馏，冷凝法从气体有助于去除CO2，而使H2仍保持在高压状态下。混合物中去除冷凝的有机蒸气，胺吸收法去除酸性继20世纪90年代膜分离技术用于润滑油脱蜡气体（如从天然气中去除二氧化碳），都需要使被装置的溶剂回收以后，埃克森美孚公司与格雷斯-分离的气体混合物产生气-液相变化。相变化分离戴维逊公司又共同开发了应用于润滑油脱蜡装置的增大了能量费用，而气体膜法分离无需相变。此膜法溶剂回收设施，并推向工业化应用。外，气体分离膜设施比各种类型装置如胺汽提装置制取燃料乙醇的关键技术是乙醇脱水。为了制要小得多，因此占地也相对较小。小型

5、化有利于浅取无水乙醇产品，传统方法是采用恒沸蒸馏或者分海气体加工平台的应用。膜系统的另一优点是无复子筛脱水，能耗很高。如果采用渗透汽化膜分离技杂的机械设备。术，则可以比传统方法节能1/2以上，并且其过程目前气体分离膜已广泛应用于以下工业领域：简单，操作方便，系统稳定可靠，占地面积小，装*钱伯章，男，1939年生，教授级高级工程师。上海市，200127。2012年8月钱伯章：膜分离节能技术的国内外应用进展43置高度低，便于放大，易于与其他过程耦合和集提高到99.9％以上，异丁烷回收率可达99.5％以成。目前，国内外很

6、多科学家正致力于这些方面的上，氮气回收率达65％，同时还可减少CO2和NOx研究，我国也已取得可喜的进展。例如清华大学研排放，大大改善环境。在气相聚乙烯生产过程中，发的渗透汽化膜分离技术已成功用于乙醇和水的分用氮气将催化剂送入反应器。此氮气必须释放，同离，比采用传统的精馏法降低生产成本50％以上。时会带走大量乙烯和其他共聚单体。此物流一般是送往火炬，造成大量单体损失。1998年投产的两1国外进展套VaporSep薄膜分离装置用于回收乙烯和丁烯，霍尼韦尔旗下的UOP公司与Vaperma公司宣现已运转了4年以上，薄膜使

7、用寿命长达4年。这布联合推广Vaperma公司Siftek聚合物膜法乙醇脱两套装置在更换薄膜之前无须维护及看管，更换薄水新技术，这一技术可使能量密集的乙醇生产过程膜的时间不到8h。其工艺流程是将一部分从聚合降低能耗，从而降低操作成本和减少排放。反应器出来的循环气在2.1MPa表压和93℃下经VapermaSiftek膜为聚合物空心膜，具有高的渗透过滤除去聚合物颗粒，再冷却至32℃，然后送入性和选择性。该空心纤维膜高的通量由来于专利材薄膜分离器，分离成富含烃类的渗透物流和不含烃质的亲水配方以及薄的分离层。水吸附在膜的

8、内表类的残余物流。渗透物流用现有的压缩机送回反应面上并能通过膜发生渗透，然后通过膜产生扩散和器，残余物流送往火炬。VaporSep薄膜分离系统在膜的外表面产生脱附。燃料的需求以及与气侯变成功用于气相聚乙烯和液相淤浆法聚乙烯过程分离化相关的问题正在持续增多，生物燃料生产必须具和回收单体、氮气。烃类回收率达90％以上，氮有效益并且是可持续的，为此节能十分重要。气