膜分離技術在石油化工領域的應用進展

杜 鳳

（遼寧石化職業技術學院石油化工系，遼寧錦州 121000）

膜分離技術在石油化工領域的應用進展

杜 鳳

（遼寧石化職業技術學院石油化工系，遼寧錦州 121000）

石油化工行業作為我國工業最為重要的支柱，其關系到我國經濟的發展。而膜分離技術則正是在化工行業的各種生產過程中起到了獨有的作用。分析了膜分離技術的特點，探討了膜分離技術在水處理、有機廢氣處理以及天然氣中水蒸氣處理中的應用。

膜分離技術；石油化工；應用

膜分離是采用功能性的分離膜作為過濾的一種介質，以達到對相應的混合物分離、純化等目標。采用膜所具有的篩分性能以及不同混合物各種組分和膜之間的作用等機理，而實現對混合物系的分離。現階段，膜分離技術有了非常大的發展，其應用范圍也越來越廣泛。而隨著高分子學科、分析技術以及微加工工藝的不斷發展，在微觀尺寸上對一些材料進行結構的加工與設計，可以更為高效的控制，也確保了分離膜的結構更加穩定、性能更為優良。不過，膜分離技術的應用過程中，還是有一些問題存在。比如，在油田的開采及油品的提煉過程中，會形成非常多的含油污水，而對這些污水回收處理，采用膜分離技術還未達到理想的效果。在燃油的輸送以及存放的環節，也會形成非常多的蒸汽，而對這些蒸汽的回收也是膜分離技術很難實現的。膜分離技術在實際物質分離的同時，幾乎不會涉及相變過程，在常溫條件下即可完成，具有高效節約能源以及技術簡便的特點。

1 膜分離技術的特點

1）絕大部分的膜分離技術不涉及物質的相變過程，一般僅需要消耗非常少的能源。

2）采用膜分離技術，通常是不需要另外再加入其他物質，更加的利于資源節約與環境的保護。

3）膜分離技術能夠實現物質的分離和濃縮、分離和反應等同時進行，使得整個過程更加的具有高效性。

4）采用膜分離技術一般是在溫和條件下完成的。所以，尤其適宜應用在熱敏物質分離、濃縮的工藝之中。

5）采用膜分離技術，可以完成對病毒、細菌的分離，適用于非常多的有機物以及無機物質分離。同時，也可以應用在分離特殊的溶液體系過程中，例如，分離共沸物質時，可以采用膜分離技術完成。

6）分離時采用的膜所具有的性能能夠根據所使用的場合而適當的調整。

7）膜分離技術相對來說較為簡單，能夠進行連續操作，可以和一些反應過程更好的耦合在一起。

不過，在膜分離技術應用時，也有一定的缺點。比如，采用膜分離技術，所出現的濃差極化問題，而且分離膜所使用的時長相對短。

2 膜分離技術在石油化工領域的應用

2.1 膜法水處理

進行石油以及天然氣等資源的開采以及提煉等過程，要用非常多的不同等級的水，也要對各個等級的廢水加以處理。而在這些過程之中，采用膜分離技術可以使水資源的利用與處理成本更加的低，質量更加的穩定。由于國內非常多的石油是儲存于我國的沙漠地帶以及深海大陸架區域。所以，對于石油開采時，相關人員以及設備的用水卻未能得以有效地解決。而之前的石油開采所需的成本投入偏高，工作人員的生活及生產條件較為艱苦。而采用反滲透設備，則使海水以及苦咸水的淡化更加的簡易，并且設備也較易安裝，可以適用于野外工作環境，對于所出現的水資源缺乏問題能有效地解決。

2.2 膜法處理有機廢氣

在石油化工的生產過程中，極易產生有機廢氣的污染問題。在有機廢氣中，其有機物質大多數是具有較強揮發性的一些有機物，也具有較大的毒性，很多已經被我國列入了致癌物質范圍。例如，苯、氯乙烯等物質。若是這些有機廢氣未經過處理，而排入大氣環境之中，那將會帶來極大的危害。同時，這些有機廢氣又極易燃燒與爆炸，給石油化工企業的安全生產帶來一定的隱患。以往所采用的有機廢氣回收技術，大多為冷凝技術以及碳吸附技術。采用冷凝技術相對較為簡易，不過，大多數石油化工企業采用的是碳吸附技術。而采用膜分離技術對有機廢氣進行分離凈化處理，其擁有更高的氣體回收效率，所消耗的能源相對少，不會在此過程中產生二次污染問題，具有非常廣闊的應用前景。

2.3 膜法處理天然氣中水蒸氣

一般情況下，所開采的天然氣資源中會存在少量的水蒸氣，若是環境條件出現一定的改變，天然氣中的水蒸氣會轉化為液態的水，有可能也會固化形成冰。如此，便使天然氣在輸送時所消耗的能源有所增加，影響到管道的輸送性能，并極有可能造成管道的阻塞。并且，天然氣中一般也會存在一些CO2、H2S等酸性氣體，而水蒸氣則使天然氣之中的酸性氣體對管道的腐蝕速度增加。所以，必須對天然氣進行脫水處理。以往所采用去除天然氣中水蒸氣的分離技術包括化學吸附技術、物理吸附技術以及冷煉干燥技術等。現在大多數石油化工企業會采用甘醇法，來分離天然氣中所包含的水分。采用干醇法來去除天然氣中所含有的水分，其操作過程具有較高的自動化程度，且較為的簡便，具有相對優良的除水效果。不過，在采用甘醇法時，也會存在一定的問題。例如，在此過程中，會消耗較多的甘醇，使得天然氣開采與加工的成本有所增加。而采用膜分離技術，和以往的天然氣除水蒸氣技術對比而言，其更加的具有可連續操作性能。并且，在除去水蒸氣過程中，不會形成二次污染，所需的設備裝置具有便捷的操控性，集成化程度較高，且所需的成本投入較少。所以，在取代以往的天然氣儲水蒸氣技術方面，會更加的具有優勢。

3 結束語

膜分離技術受到越來越多的重視，而國內現階段對于膜材料的研發、非對稱膜的生產以及復合膜生產技術的開發水平已經達到了世界先進水平。同時，膜分離技術也被廣泛地應用于石油化工行業中資源的開采、輸送以及加工等工業過程之中。采用膜分離技術，可以使混合物體系的分離更加的簡易，具有較高的穩定性，極大的促進了石油化工企業效益的提升，為企業綜合實力的增強起到了良好的推動作用。

[1] 王檑，蒙義舒.膜分離技術的應用現狀及研究進展[J].現代礦業，2016，（11）.

Application of Membrane Separation Technology in Petrochemical Industry

Du Feng

The petrochemical industry，as the most important pillar of China’s industry，is related to the development of China's economy.The membrane separation technology is in the chemical industry in a variety of production processes play a unique role.The characteristics of membrane separation technology were analyzed，and the application of membrane separation technology in water treatment，organic waste gas treatment and steam treatment in natural gas was discussed.

membrane separation technology；petrochemical industry；application

TQ028.8

A

1003-6490（2016）11-0022-02

2016-11-02

杜鳳（1982—），女，吉林梨樹人，講師，主要研究方向為石油化工。