渗透汽化膜材料在汽油脱硫中的研究进展

渗透汽化是一种新型的汽油脱硫技术,其研究已引起世界范围的关注。与传统汽油脱硫技术相比,该技术具有不损失辛烷值、能耗低、环境友好、操作简单、易于工业放大等特点。在简要介绍渗透汽化概念的基础上,综述了渗透汽化膜材料在汽油脱硫研究中的进展,涉及的膜材料包括硅橡胶、聚乙二醇、聚酰亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚脲/氨酯和有机-无机杂化膜,并指出其各种膜材料的优缺点及渗透汽化汽油脱硫技术的发展前景。     

渗透汽化膜法汽油脱硫技术研究进展

膜法汽油脱硫技术是一种新型汽油脱硫技术,具有投资和操作费用低、可进行模块化设计,易于放大扩容和建造等优点,当前倍受石油化工界的广泛关注。文章从膜材料的选取,组件的设计以及技术的放大应用等方面对膜法汽油脱硫技术进行了综述,并指出了该技术在今后的研究方向.     

渗透汽化膜材料的选择

通过甲醇－正己烷、水－乙醇体系渗透汽化膜材料的选择，结合文献报导的不同体系渗透汽化分离用膜的材料，总结出选择渗秀汽膜材料的一般规律。     

EC-HBPE渗透汽化膜的性能

以三羟甲基丙烷为核、二羟甲基丙酸为单体,采用准一步法合成了1~5代脂肪族超支化聚酯(HBPE)。将该聚酯与乙基纤维素(EC)共混制备了EC-HBPE均质膜,以苯/环己烷体系为对象,对该共混膜的溶胀行为和渗透汽化性能进行了考察。结果表明,适量3、4、5代HBPE的加入可以在不降低膜分离因子的同时,大幅度提高膜的通量。在苯含量较低(<10%)的料液中,EC-HBPE的吸附选择性略高于EC,而EC-HBPE液的平衡吸附量明显高于EC。     

汽油脱硫用复合膜的制备及性能

以聚乙二醇(PEG)为活性分离层、聚偏氟乙烯(PVDF)多孔膜为支撑层制备复合膜。PEG涂膜液的固含量提高到16%时,可以减少孔渗现象,提高渗透通量。考察进料温度、流量和膜下游侧压力对复合膜性能的影响。硫富集因子随温度和流量升高先增加后减小,最大值出现在100℃和100mL/min。渗透通量随温度升高而增大;当进料流量大于100mL/min时,渗透通量随流量增加而减小。两个参数均随膜下游侧压力增加而减小。对典型的催化裂化汽油,膜的渗透通量可达2.7kg/(m2.h),硫富集因子为3.6。     

壳聚糖—醋酸纤维互共混膜的制备及其渗透汽化性能

研究了壳聚糖（ＣＳ）与醋酸纤维素（ＣＡ）渗秀汽化共混膜的制膜条件，测定了该膜对乙醇－水混合液的渗透汽化性能及平衡溶解吸附性能、实验表明，壳聚糖－醋酸纤维素共混膜对乙醇质量分数为５０－９５％的乙醇－水溶液具有良好的渗透汽化分离性能。     

PDMS/PEI复合膜对FCC汽油的脱硫性能(Ⅲ)放大实验研究

渗透汽化是一种新型高效的膜分离技术,尤其在汽油深度脱硫技术方面具有独特优势.以PEI超滤膜为支撑层,PDMS为复合层,制备PDMS/PEI渗透汽化FCC汽油脱硫复合膜.通过傅立叶红外光谱仪(FTIR-ATR)对其进行了结构分析,考察了交联前后官能团的变化.通过扫描电子显微镜(SEM)分析了复合膜表面和断面的形态.在以前的工作基础上,将制备的PDMS/PEI复合膜应用于放大实验,在不同的料液体系中考察膜的渗透汽化性能.结果表明,对于正庚烷/噻吩体系,在80℃下连续操作28 h,料液硫含量从200 ng/μL降到10 ng/μL,其平均通量为0.78 kg/(m2.h),平均富硫因子为7.6.对于汽油加噻吩体系,平均渗透通量为0.06 kg/(m2.h),平均富硫因子为4.8.该成果为膜法汽油脱硫深入研究和工业应用奠定了基础.     

PEG/PEI复合膜渗透汽化汽油脱硫研究(Ⅰ)制膜条件影响

以PEI超滤膜为支撑层,PEG为复合层,制备了PEG/PEI渗透汽化RCC汽油脱硫复合膜.通过傅立叶红外光谱仪对PEG/PEI复合膜表面进行了结构分析,考察了交联前后官能团的变化.通过扫描电子显微镜分析了复合膜表面和断面的形态.将制备的复合膜应用于正庚烷和噻吩体系,首先考察了膜的溶胀性和稳定性.研究了不同聚合物PEG浓度、交联剂浓度,交联温度和交联时间对分离性能的影响,从而得到最佳制膜条件.     

渗透汽化膜组件的结构特性

本文根据渗透汽化膜过程的特点,通过分析、计算、探讨了渗透汽化膜组件在结构上的特殊要求,这些要求与其它膜技术极不同,因此在渗透汽化膜组件及装置设计前,必须在实际料液操作条件下,进行长期试验,以取得设计数据和经验。     

渗透汽化膜组件的结构特性

本文根据渗透汽化膜过程的特点,通过分析、计算、探讨了渗透汽化膜组件在结构上的特殊要求,这些要求与其它膜技术极不同,因此在渗透汽化膜组件及装置设计前,必须在实际料液操作条件下,进行长期试验,以取得设计数据和经验。     

中空纤维复合膜的制备及在渗透汽化过程中的应用

本文在实验的基础上,提出用“液相沉积法”,制备中空纤维复合膜对成膜机理进行了初步解释。用复合膜的电子显微镜照片和渗透汔化实验结果,证明“液相沉积法”制备复合膜的可行性。所制中空纤维复合膜用于渗透汽化实验,分离乙醇—水混合物,其分离性能符合一般规律,分离95%的乙醇水溶液时的表现活化能为71.5kJ/mol.     

中空纤维复合膜的制备及在渗透汽化过程中的应用

本文在实验的基础上,提出用“液相沉积法”,制备中空纤维复合膜对成膜机理进行了初步解释。用复合膜的电子显微镜照片和渗透汔化实验结果,证明“液相沉积法”制备复合膜的可行性。所制中空纤维复合膜用于渗透汽化实验,分离乙醇—水混合物,其分离性能符合一般规律,分离95%的乙醇水溶液时的表现活化能为71.5kJ/mol。     

多元酸交联聚乙烯醇渗透汽化膜

研究了交联聚乙烯醇(PVA)渗透汽化膜。所用交联剂包括:马来酸酐、草酸、柠檬酸、偏苯三酸酐、邻苯二甲酸酐及1.6己二酸。渗透汽化的结果表明,交联剂的结构对渗透汽化膜的性能有很大的影响。当使用同样当量交联剂时,交联荆的官能度越大,当量越小,膜的分离系数越大而流量越小。交联剂分子中芳香基的存在导致流量增大,分离系数下降。交联膜的热分析结果进一步证实了交联荆结构对选择分离性能的影响。     

多元酸交联聚乙烯醇渗透汽化膜

研究了交联聚乙烯醇(PVA)渗透汽化膜。所用交联剂包括:马来酸酐、草酸、柠檬酸、偏苯三酸酐、邻苯二甲酸酐及1.6己二酸。渗透汽化的结果表明,交联剂的结构对渗透汽化膜的性能有很大的影响。当使用同样当量交联剂时,交联剂的官能度越大,当量越小,膜的分离系数越大而流量越小。交联剂分子中芳香基的存在导致流量增大,分离系数下降。交联膜的热分析结果进一步证实了交联剂结构对选择分离性能的影响。     

有机物优先透过的渗透汽化分离膜

介绍了有机物优先透过的渗透汽化膜现阶段研究进展及其应用前景，对目前主要采用的膜材料，研究的分离体系以及操作参数对膜性能的影响作了较详细的评述 。