新型无机固体吸附剂在天然气脱水领域研究进展

天然气在进入管网输送之前必须经过脱水处理,目前常用的天然气脱水方法主要有冷干法、液体吸收法和固体吸附法。用于天然气脱水的固体吸附剂主要包括分子筛、氧化铝、介孔二氧化硅和金属有机框架材料（MOFs）等。随着更多海上气田的勘探开发,分子筛和氧化铝等传统吸附剂已无法满足对大量天然气的净化需求,需要使用具有更高负载能力的吸附剂。介孔二氧化硅和MOFs具有高化学稳定性、低密度、高孔隙度的优点,且使用寿命长,避免了频繁更换,作为天然气脱水吸附剂具有潜在优势。围绕高比表面积、孔体积、亲水性和再生能力等综述了介孔二氧化硅和金属有机框架材料（MOFs）在天然气脱水方面的研究进展。介孔二氧化硅具有良好的亲水性和机械稳定性,可在高压力范围内使用,提升处理装置的效率。然而介孔二氧化硅主要是通过溶胶-凝胶法合成,老化时间较长,且传统的蒸发干燥法无法保持完全凝胶的结构。未来有望通过超临界流体干燥法获得具有更好物化性质和孔结构的介孔二氧化硅,进一步提高介孔二氧化硅的吸附能力。MOFs作为无机物和有机物结合形成的多孔材料,具有高度规则的孔结构和可调的性质,且金属离子与配体官能团的自由电子对之间的化学或物理相互作用,使其具有较高的天然气吸附脱水效率和优异的再生循环性能。最后指出,需要进一步研究复杂工况下的MOFs吸附脱水能力、长周期运行稳定性以及高压工况、造粒及不同分离过程（变压吸附和变温吸附）对MOFs的影响,并开发MOFs低成本规模化制备技术实现工业化应用。     

内压式中空纤维膜气体脱CO2应用研究

针对天然气、沼气、烟道气等脱CO_2应用需求,探究了内压式中空纤维膜的气体分离性能,考察了压力、温度、处理量等对膜分离性能的影响。结果显示,与外压式膜不同,随着压力的增加内压式中空纤维膜的气体渗透通量显著增加。压力越高对混合气的处理能力越大,且膜组件存在最优处理能力。随着温度的增加,渗透通量增加、分离系数下降。     

DHX工艺轻烃合格率低问题分析及工艺优化

目的解决天然气处理能力及轻烃产品质量均未达到设计指标的问题。 方法针对某终端投产至今,天然气制冷单元处理量在接近设计值的工况下,存在DHX工艺轻烃产品合格率低、制冷单元系统易回温、操作稳定性差等问题,通过优化设计操作、重新校核选型关键仪器仪表、制定新的工作制度等方式,对制冷单元DHX工艺处理能力及相关工艺参数进行了分析测试。 结果单套制冷满负荷连续运行90天,轻烃产品中C₃₊C₄回收率始终大于95%,解决了制冷单元DHX工艺轻烃产品合格率低的问题。 结论该方法可为同类型轻烃回收装置提高产品合格率提供经验借鉴。      

抗污染陶瓷膜改性及其在处理含油污水中的应用

陶瓷膜是处理含油污水最有前景的方法之一。膜污染是处理过程中不可避免的现象,导致能耗增加和寿命降低,因此提高陶瓷膜在含油污水处理中的抗污染性非常重要。首先总结了陶瓷膜的各种改性方法,对比了改性陶瓷膜的性能。除了传统的溶胶-凝胶法和浸涂法外,原子层沉积法在控制层厚度和调整孔径方面也有望用于陶瓷膜改性。增强表面亲水性和表面电荷是提高陶瓷膜处理含油污水性能的两种最常用策略。纳米金属氧化物,如TiO₂、ZrO₂和Fe₂O₃以及氧化石墨烯被认为是陶瓷膜改性的潜在候选物,用于提高通量和降低污染。被动抗污陶瓷膜,例如光催化和带电陶瓷膜,在污垢控制、油截留和通量增强方面展现出潜力。最后对陶瓷膜的市场规模和发展趋势进行了展望,指出必须加速高端抗污染陶瓷膜的研发,以满足更复杂的含油污水处理,例如油田含聚污水、压裂返排液等。