膜法氢气分离技术及其在化工领域的应用进展

氢气分离技术是制取高纯氢气的重要技术,主要有选择吸附技术、深冷分离技术、金属氢化物净化、膜法分离技术等,其中,膜法分离技术因能耗低、无二次污染、装置流程简单、原料适用范围广、投资少等特点而受到广泛关注.介绍了膜法氢气分离技术的特点、制膜材料及其在能源化工领域中的应用进展,并对膜法氢气分离技术的发展趋势进行了展望.     

新的氢气分离渗透膜

位于Austin的美国得克萨斯大学化学工程系的研究人员成功开发一种可用于提纯氢气的橡胶状膜,这种膜基于环氧乙烷聚合物,CO2渗透性要比H2快40倍,有助于去除CO2,而使H2气仍保持在高压状态下。它优于已商业化应用的H2渗透膜,后者需使提纯后H2气压力再由压缩机使其提高,以便用于石油炼制过程。据称,这种膜也可用于未来燃料电池汽车产生氢气。新的氢气分离渗透膜@钱伯章     

丙烷脱氢反应气的分离方案研究

设计了一种用浅冷油吸收技术分离丙烷脱氢反应气的方案(方案一),并在方案一的基础上引入膜分离技术预先分离出丙烷脱氢反应气中的氢气(方案二),借助VMGSim流程模拟软件对两种工艺方案进行计算,考察了两种分离方案的产品产量、收率及操作条件和能耗对比。实验结果表明,两种方案得到的产品丙烯、丙烷的纯度基本一致。方案一在综合能耗上较高,吸收剂的用量较多,方案二多了一股氢气产品,在综合投资、能耗、经济效益等方面,方案二优于方案一。     

甲烷-氮气分离膜研究进展及展望

油气行业是甲烷减排的重要关注行业,膜分离技术是实现甲烷高能效、低成本回收与减排的重要技术之一。针对油气生产与运输过程中存在的 CH₄与 N₂混合排放问题,分类综述了聚合物膜、无机膜、MOF 混合基质膜在 CH₄/N₂分离领域的研究进展,分析了存在的主要问题以及可行的解决途径,探讨了油气行业 CH₄/N₂膜分离技术未来的研究方向。研究结果表明 ：(1)提高 CH₄/N₂分离膜的分离性能仍是当下研究的首要目标,需借助分子模拟、机器学习等技术探寻合适的 MOF、离子液体等材料与基质膜的配对组合 ;(2)应考虑油气行业特定的复杂应用场景,开展 CH₄/N₂分离膜修饰层构建方法研究,提高膜的耐污能力,保证膜的分离效率与使用寿命 ;(3)应加强与分离膜相匹配的底膜材料的研发,基于膜组件研发,还应综合考虑膜材料性能、分离效果、经济效益,对膜分离工艺流程及运行参数进行优化设计。结论认为...     

大连化物所透氧陶瓷膜氢分离研究取得进展

正分离提纯是氢气生产面临的最大问题之一,费用高昂。迄今,广泛研究的氢气分离纯化用的膜主要为钯及钯合金膜,但它们在一些气氛下不能稳定存在,例如H_2S;之后研究了可在H_2S气氛下稳定存在的质子导体型陶瓷膜,但是限于质子导体电导率的不足,难以用于实际应用。日前中国科学院大连化物所杨维慎和朱雪峰带领的研究团队研制出一种     

可用于炼厂气综合利用的水合物分离技术研究进展

分析了我国炼厂气的利用现状,介绍了当前几种炼厂气分离回收技术,并与水合物分离技术进行了对比,综述了水合物分离技术的基本理论与强化手段,以及可用于炼厂气分离回收的水合物技术研究进展,包括H_2S,CO_2,N_2等混合气的净化,轻烃的分离回收和氢气的提纯与存储,最后对水合物分离技术在炼厂气综合利用上的应用前景进行了展望。     

现代化工分离基础讲座

(上接 1999年第 6期 )5　气体分离气体 (包括蒸汽 )分离是一种以浓度差为推动力的膜分离过程。与低温分馏、固体吸附、分子筛分离等方法相比 ,用膜分离气体混合物是一种设备简单、操作方便和成本较低的方法。5.1　原　理用于气体混合物分离的膜有多孔膜和非多孔膜两类。非多孔膜的选择性较多孔膜好 ,目前用于气体分离的膜主要是非多孔膜 ,而多孔膜多作为透气膜使用。膜材料主要是高分子物质 ,如硅橡胶、芳香聚酰胺、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、醋酸纤维素膜等。气体组分通过膜的机理比较复杂 ,对于多孔膜常用气体渗透分离机理 ;而非多孔膜常用简…     

氨基碳点/聚酰亚胺混合基质膜的制备及CO2分离性能研究

将水热合成法制备的氨基碳点与聚酰亚胺复合得到混合基质膜。通过SEM、FT-IR、XRD和DSC考查了氨基碳点掺杂质量分数对混合基质膜形貌和结构的影响。氨基碳点表面的氨基可以提供碱性环境,同时增加了膜内的自由体积,促进CO₂传递。当氨基碳点掺杂质量分数为0.3%时,混合基质膜的CO₂分离性能最佳,其CO₂、CH₄、N₂渗透通量分别为85.87 barrer、1.69 barrer、2.62 barrer,CO₂/CH₄、CO₂/N₂选择性分别为50.81和32.77。      

气固流化床中双组分颗粒分离的研究进展

介绍了双组分颗粒混合与分离机理、分离状态的判定、混合指数和最小流化速度。同时讨论了气泡破碎、聚并与气泡尺寸及上升速率的关系，指出了气固流化床颗粒分离技术在石油炼制领域的发展方向及其重要意义。     

液态Ga金属膜比Pd金属膜能更有效地分离氢气

正将液体镓(Ga)夹在两片多孔碳化硅载体之间的液体金属膜可望用于分离甲烷蒸汽转化得到的氢气,比现有的固体钯(Pd)膜更好。钯膜对提纯分离氢气,排斥CO_2和CO等其它气体是有效的,但局限性是成本高,因此需要做得很薄,容易破裂。一旦破裂,所有气体都能通过,就失去了提纯作用。此外,气体混合物中的硫对钯膜有负作用。马萨诸塞州伍斯特理工学院(WPI)的研究人员开发了一种用液体镓代替固体钯来分离氢的膜。他们已经成功     

气体膜分离技术用于石油化工节能降耗的研究进展(上)

综述了气体膜分离技术用于石油化工节能降耗的研究进展,阐述了氢气分离膜和有机蒸气分离膜在回收利用含烃石化尾气上面临的机遇与挑战,指出尾气中高浓度、高分压的轻烃对聚合物膜的溶胀作用严重制约了气体分离膜在石油化工领域中的进一步推广应用,并着重介绍了近年来耐溶胀气体分离膜的发展状况。为充分发挥现有膜组件对石油化工行业节能降耗的作用,对近年来气体膜的流程设计、操作参数优化以及耦合其他技术的发展进行了概括。     

气体膜分离技术用于石油化工节能降耗的研究进展(下)

综述了气体膜分离技术用于石油化工节能降耗的研究进展,阐述了氢气分离膜和有机蒸气分离膜在回收利用含烃石化尾气上面临的机遇与挑战,指出尾气中高浓度、高分压的轻烃对聚合物膜的溶胀作用严重制约了气体分离膜在石油化工领域中的进一步推广应用,并着重介绍了近年来耐溶胀气体分离膜的发展状况。为充分发挥现有膜组件对石油化工行业节能降耗的作用,对近年来气体膜的流程设计、操作参数优化以及耦合其他技术的发展进行了概括。     

炼油厂干气分离氢气装置的工艺设计

针对中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司炼油二厂干气分离项目的工艺特点,对3种气体分离技术（即膜分离法、深冷法和变压吸附法）进行了方案比选。对比后认为本项目采用膜分离法最优。本工作对该膜分离氢气装置进行了工艺设计,包括：生产方法及技术来源、工艺流程说明、生产控制及工艺指标、物耗和能耗等。     

掺氢天然气分离工艺方案及经济性分析

目的天然气管道掺氢输送被认为是氢能大规模、低成本、长距离运输的重要途径之一。为了获得高纯度氢气,需要在终端将掺氢天然气进行分离。目前,单一的氢气分离手段难以直接适用于低含量氢的掺氢天然气分离。 方法对比了几种常见的氢气分离技术的原理、工艺参数、优缺点等,结合掺氢天然气的特点,选定了“膜分离+变压吸附”耦合工艺路线,并针对掺氢比(摩尔分数,下同)分别为10%、15%、20%的掺氢天然气分离工艺方案进行了经济性分析,获得了各分离方案的成本。 结果 掺氢比为10%、15%、20%的综合分离成本分别为0.846 7 元/m³氢气、0.519 7 元/m³氢气、0.382 6 元/m³氢气。 结论较低含量的掺氢天然气分离成本较高,大规模推广应用仍面临经济性制约和诸多挑战。      

中空纤维膜法气体分离

膜分离技术与其它各种分离过程相比，分离所需的能量少，因而可在各生产部门中，物质的分离，浓缩，精制等方面发挥威力。根据美国．Ｔ．Ａ．Ｓｈｅｅｔｓ公司发表的市场研究报告，工业用膜将以３０％的年增长率迅速发展，而日本的发展速度更快，目前气体分离已大部分实用化。高分子分离膜的形式正在向多样化发展，有平膜，褶实膜，工膜，管式或细管式膜，中空纤维膜等多种形式。     

基于三蝶烯结构聚酰亚胺膜的制备及其H2/轻烃分离性能

针对微孔聚合物膜较低的通量和较差的溶解性，通过2,3,6,7-四甲酸三蝶烯二酐单体与2,2-双三氟甲基联苯胺的缩聚反应，制备了一种具有自具微孔的三蝶烯聚酰亚胺(T-PI)化合物。三蝶烯基团的引入使得T-PI易溶于多种常用的有机溶剂，且热稳定性良好。将T-PI制备成气体分离膜，T-PI膜对H₂和CO₂的渗透系数分别达到了518 barrer和810 barrer,对CO₂/CH₄的理想选择性达到了21.9,接近Robeson气体分离上限(2008年)。将T-PI膜用于H₂和5种轻烃混合气的分离，在0.4 MPa的跨膜压差下，T-PI膜可将H₂体积分数从32.9%提高到73.7%,表明T-PI膜在低压差下实现H₂/轻烃分离的潜力。     

柴油加氢装置低压分离气中氢气回收方案的优化

为了优化利用炼厂氢气资源,降低加工成本,采用膜分离工艺和抽真空变压吸附工艺回收柴油加氢装置低压分离气中的氢气,并对2种工艺进行对比。结果表明:抽真空变压吸附分离工艺与膜分离工艺相比,总建设投资低约9%,合61万元;回收氢气纯度高2.6个百分点,氢气回收率低3.93个百分点,总能耗下降55%。     

油水分离膜的研究新进展

对含油污水处理中应用日益广泛的油水膜分离技术的研究进展作了综述，论题如下。引言：膜分离方法，优点和分类；油水膜分离机理：膜分离，膜分相及传质机理；油水分离膜：特性，聚合物疏水膜和亲水膜，陶瓷膜和各种无机氧化物膜，有机膜的表面亲水化改性；影响分离效果的主要因素：操作压力，操作时间，污水含油量，膜厚度，温度，膜表面流体流速，膜制作方法，电解质和表面活性剂，表面粗糙度。参39。     

用聚酰亚胺膜分离氢气

近年来,国外许多公司都在积极开发节能型分离氢气新技术,薄膜分离氢气是已工业化中的一例。现将日本宇部兴产公司开发的用聚酰亚胺分离氢气介绍于下。1.聚酰亚胺膜气体分离技术的优点1)分离度高聚酰亚胺膜的分离度比其它膜要高出几倍,分离度高,可提高氢气回收率,以及在较高压力下回收氢气。分离度与氢气回收率的关系如图1,目前市售的分离膜,氢/甲烷的分离度只有30—60,氢气回收率较低,如果要达到80%以上的回收率,分离度需     

现代化工分离技术讲座

第七章　分子烙印技术(上接 2 0 0 3年第 2期 )1　概　述分子烙印分离技术 (Molecularimprintingsepa rationtechnique ,MIST)是用分子烙印聚合物进行分离的技术。近二十年来分子烙印技术发展极其迅速 ,合成了许多具有分子记忆功能的分子烙印聚合物 ,它作为一种体型选择聚合物主体分子 ,在手性拆分固定相、高选择性的吸附材料、膜分离、模拟抗体的免疫分析 ,人造酶体系、化学传感器 ,催化剂和组合化学筛分等领域发挥了特殊作用。2　分子烙印分离的基本原理2 .1　分子烙印聚合物的制备分子烙印聚合物的制备一般采用本体聚合法(Bulkpolymer…