渗透汽化膜分离技术在石化企业中的应用

渗透汽化膜分离技术适合应用于有机溶剂中水的脱除、废水处理与溶剂回收等。。文中根据渗透汽化膜分离的技术特点,对其在石油化工领域的应用进行了分析,该技术能够降低生产过程中的能耗,设备投资费用少,且经济环保。     

渗透汽化膜分离技术及其在石油化工中的应用

概述了渗透汽化过程的进展和动向,简述了渗透汽化膜分离技术的基本原理,综述了有机膜、无机膜、有机-无机复合膜3种渗透汽化膜的特点、制备方法及其分离性能和分离特性,介绍了渗透汽化膜组件特别是适用于管状无机膜的圆管式膜组件的研究和开发情况;从有机溶剂脱水、废水中有机物的脱除、有机混合物的分离、酯化反应的强化4个方面着重介绍了渗透汽化膜分离技术在石油化工领域的应用;最后指出了渗透汽化膜分离技术面临的困难和挑战。     

NaY沸石膜的合成及用于渗透汽化分离苯-环己烷

采用热浸渍法引入晶种,通过二次生长在α-Al2O3陶瓷管的外表面上合成了NaY沸石膜。利用X射线衍射和扫描电子显微镜对沸石膜进行了表征。表征结果显示,合成的膜为NaY沸石膜,膜表面平整、均匀,晶体处于挛生状态,膜厚为10~15μm。将NaY沸石膜用于渗透汽化分离苯-环己烷,考察了操作条件对分离效果的影响。实验结果表明,NaY沸石膜对苯具有良好的选择性,对于苯质量分数为50%的苯-环己烷物系,操作温度为70℃时,分离因子可达13,渗透通量为0.082kg/(m2.h)。     

渗透汽化分离醇-醚及醇-酯物系的研究进展

综述了分离醇-醚、醇-酯物系所使用的膜,主要包括纤维素类、壳聚糖类、聚乙烯醇类、芳香聚合物类膜和聚电解质-表面活性剂复合膜的渗透汽化性能。聚乙烯醇类膜的分离因子大而渗透通量小;聚电解质-表面活性剂复合膜的分离因子和渗透通量都基本复合工业应用的要求,但膜的稳定性较差。对比了交联、共混、小分子无机物填充和表面改性等多种膜制备和改性手段对膜的渗透汽化分离性能的影响,并分析了膜的物理化学结构特性与其渗透汽化分离性能的关系;半互穿网络结构可以增加聚合物膜的自由体积,而使渗透通量显著提高;小分子硅钨酸填充壳聚糖膜的分离因子和渗透通量均基本达到工业应用的要求。     

磷酸酯化聚乙烯醇渗透汽化复合膜的制备与分离性能研究

制备了以磷酸酯化聚乙烯醇为活性分离层的ＰＰＶＡ／ＰＡＮ渗透汽化复合膜，并用于乙醇－水混合物的分离；比较了分离温度、进料浓度对膜分离性能影响的重要性。结果表明，复合膜活性层的酯化度对其分离性能具有显著影响。     

液固体系的静电分离研究 Ⅰ.冷模试验

利用自行设计安装的静电分离装置及适宜的模拟体系，对影响静电分离效率的停留时间、粘度、电压、微颗粒粒径、填充介质的材料性质、填充介质的尺寸、填料床层高度等因素进行了研究，并在试验的基础上提出了静电分离器的“小胞串级”模型。     

凝聚元件在液液分离中的应用

由多孔、高比表面积材料制成的凝聚元件可以促成液液分离 ,使分离进行的更快、更彻底 ,是分离细微液滴的一种经济、有效方法。应重视对它的使用     

Co~(2+)固载PVA促进传递膜渗透汽化分离环己烯/环己烷的研究

针对无载体膜分离烯烃/烷烃选择性差的状况,制备了Co2+固载促进传递膜,研究了固载量、阴离子种类、料液温度及料液中环己烯的质量分数等对膜分离性能的影响。结果表明,膜的较佳固载量([Co2+]/[-OH])是0.75;应优先选用尺寸较大且与Co2+之间的离解能较小的阴离子;料液温度升高,膜的渗透通量增加,分离因子下降,但渗透通量和料液温度之间不符合Arrehenius关系;料液中环己烯的质量分数增大,膜的渗透量增大,分离因子下降。     

PVA/PAN渗透汽化膜分离己二酸二甲酯—甲醇—水体系的稳定性研究

选用聚乙烯醇/聚丙烯腈(PVA/PAN)复合膜为渗透汽化膜,考察其分离己二酸二甲酯—甲醇—水体系的稳定性。结果表明:不同进料流量和不同操作温度下,渗透汽化过程是稳定的。在一定的时间之后,实验中的各个参数均达到稳定态,渗透汽化过程和产品质量不再随时间变化,建立的装置满足连续生产的工艺要求。     

渗透汽化膜分离法制备含水0.1%的无水乙醇

渗透汽化作为一种新型膜分离技术,相比传统技术在制备无水乙醇时,具有节能低排,产品质量好,收率高,流程简单,操作方便,占地面积少,维护成本低等优势。经试验,渗透汽化膜分离法能有效实现将乙醇中的水分降低至0．1％,并最终建立了生产规模装置,实现了工业化应用,获得了良好的经济效益和社会效益。     

促进传递型支撑液膜分离有机溶剂的研究进展

促进传递型支撑液膜 (FTSLM )具有高通量和高选择性的特点 ,对分离废液、废气中的少量污染性有机物有独特的优势。概述了FTSLM的特点和促进传递的基本原理 ,介绍了FTSLM在有机物分离领域中的应用 ,讨论了制约FTSLM工业化应用的瓶颈问题和解决途径 ,展望FTSLM的发展和未来的研究趋势。指出FTSLM和其它膜过程结合 ,如渗透汽化或蒸汽渗透等 ,能够强化有机物分离过程     

进料流量对渗透汽化膜分离效果的影响

选用聚乙烯醇/聚丙烯腈(PVA/PAN)复合膜为渗透汽化膜,考察进料流量对其分离己二酸二甲酯—甲醇—水体系的影响。结果表明,在相同酸醇摩尔比1∶4和水浴温度80℃条件下,提高进料流量对于甲醇—水体系分离效果没有大的影响。当进料流量为0.5 mL/min时,己二酸转化率达到峰值。     

采用液／液聚结器分离分解液中游离水的实验

通过颇尔公司水平式液／液聚结器装置中的试验，从CHP分解液中将分离界面张力较小的乳化液有机相／水相有效分离，实验状态下平均聚结脱除水相336μL/L，相对于13m^3/h装置处理量每天能脱除105L的水，为解决苯酚精馏中钠盐沉积，延长开工周期找到了出路。     

无模板剂ZSM-5沸石膜在乙酸乙酯渗透汽化脱水中的应用

采用二次生长法,以α-Al2O3为载体,制备无模板剂ZSM-5沸石膜,并用异丙醇-水体系表征膜的渗透汽化性能。通过优化膜合成液的SiO2/Al2O3摩尔比、晶种浓度、晶化次数、晶化时间以及F/Si摩尔比,制备得到具有高渗透汽化性能的ZSM-5沸石膜。将此沸石膜用于乙酸乙酯脱水实验,考察了操作温度对其渗透汽化脱水性能的影响。结果表明,采用优化条件制备的超亲水性无模板剂ZSM-5沸石膜,在70℃时,对质量分数90%的异丙醇水溶液的渗透通量和分离因数可分别达0.358 kg/(m2?h)和10338;对97%的乙酸乙酯水溶液进行渗透汽化脱水,渗透通量可达0.287 kg/(m2?h),分离因数可达3790。     

液-液旋流器分离效率预测理论模型

通过分析液-液旋流器内分散相油滴在连续相水中运动所受的Newton阻力、Stokes阻力和Oseen阻力的不同计算公式,在相关假设前提下,建立了油滴的运动方程。根据重相分离和轻相分离对迁移速度影响的分析,得出分散相液滴迁移运动轨迹。考虑到分散相油滴粒径的不均匀性,推导了不同粒径油滴对应的分离效率,建立了粒径与分离效率的关系即粒级效率关系,从而可从理论上预测液-液旋流器的分离性能。     

液－液分离水力旋流器特性参数研究

对自行设计的液－液分离水力旋流器进行了一系列室内试验及现场实验，通过原油与水及机油与水两种油水混合介质的分离，系统地研究了水力旋流器几何参数与运行参数对分离效率的影响，提出了一些合理的关系式。在此基础上设计与制造了直径Ｄ为３８ｍｍ及５２ｍｍ两种样机。现场实验证明，该种水力旋流器的分离效率达到９０％以上，且结构简单，可在低压下运行，成本低，能耗少，完全可用于工程实际。     

液－液分离水力旋流器特性参数研究

对自行设计的液-液分离水力旋流器进行了一系列室内试验及现场实验,通过原油与水及机油与水两种油水混合介质的分离,系统地研究了水力旋流器几何参数与运行参数对分离效率的影响,提出了一些合理的关系式.在此基础上设计与制造了直径D为38mm及52mm两种样机.现场实验证明,该种水力旋流器的分离效率达到90%以上,且结构简单,可在低压下运行,成本低,能耗少,完全可用于工程实际.     

抽油泵压裂排液技术在低渗透油田的应用

抽油泵压裂排液技术是长庆低渗透油田为提高新井开井时率,将压裂排液和采油过程紧密结合的一种试油排液新技术。该技术具有施工周期短、工序简单、排液强度可控等优点,可节约专门抽汲排液费用。2009年共施工7口井,目前实验井井况良好,油井产量稳定,达到了预期目的。