石油化工技术中膜分离技术研究

[摘 要]伴随着社会经济的不断发展进步，人们的生活水平也稳步提高，这种情况促使人们对于石油的需求量越来越多。石油作为一种不可再生资源，对于人类的发展进步有着非常重要的作用，通过对石油的提炼，能够制造出丰富的用品，而且跟石油有关的产品在我们的生活中随处可见。为了能够使人们的生活水平更好，相关部门就应该对石油化工技术进行不断的改进，并将膜分离技术应用在石油化工技术当中，进而增加石油化工业的生产效率。膜分离技术就是通过在纯气体介质条件下或者纯液体介质条件下进行介质的分离，膜分离技术对比传统的分离技术具有精度高、分离效率大的特点，进而在工业生产中被大力应用，而且应用的效果非常好。

[关键词]石油；化工技术；膜分离技术；研究

中图分类号：TQ028.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0204-01

引言：膜分离的研发是在上个世纪初期的时候，在上个世纪六十年代的时候膜分离技术开始进行广泛应用，并且迅速崛起。其主要原理就是利用膜具有选择性分离功能的特性，对物质进行分离，而且膜分离技术能够应用于很多行业的生产中，而且通过这种技术还能够提高生产效率，提高分离质量，节约能源，环保。在石油化工技术中应用膜分离技术能够提高石油分离的效率，而且还能够节约在石油分离过程中使用的资源、能源，为石油化工企业带来了更好的社会效益和经济效益，进而使我国的石油产业能够持续发展。

一、膜分离技术概述

膜分离技术发展的基础阶段是上世纪5O年代，该时期主要是对膜分离技术基础理论进行研究。到了上世纪60年代至7O年代，膜分离技术已经在工业化生产中得到了广泛的发展与应用。80年代为拓展深化时期，逐步提高了工业化的膜分离技术的应用水平，拓宽了应用范围，加大了对尚未实现的工业化膜分离技术的开发力度，开拓出了更多现代化新型的膜分离技术。

膜分离技术主要有以下几个优点：

1.膜分离技术发生过程一般不需要从外界加入其他物质，达到了节约能源和保护环境的目的，同时多数膜分离过程没有相变发生，其消耗的能源较低。

2.膜分离技术实现了分离与浓缩、分离与反应，大大提高了反应的效率。

3.在温和条件下，膜分离技术比较适用于热敏性物质的分离、分级、浓缩与富集。

4.膜分离技术应用比较广泛，不仅适用于病毒、细菌以及微粒等有机物或者无机物的分离，还能应用于许多特殊溶液体系的分离，比如沸物的分离。

5.膜分离技术中的膜组件十分简单，能实现连续操作，比较容易与其他分离过程和反应过程耦合，能实现自控、维修以及扩大的目的；另外膜具有高度的灵活调节性能。

现如今发展的膜分离技术也存在一定的不足，比如在膜分离过程中会出现浓差极化和污染等问题，大大缩短了膜的使用寿命。通过常规方法不能体现分离的经济性和合理性时，膜分离过程会显示其特有的优势，通过与常规分离过程相耦合为一个单元来运用，能大大提高反应的效率。

二、膜分离技术在石油化工技术中的应用

（一）膜法水处理

在天然气勘探、开采、运输、加工以及石油化工生产加工等过程中，往往需要大量不同等级的水，也需要处理不同种类的废水。因此将膜分离技术应用至此，实现成本低、水质稳定、工艺流程标准的各种用水需求。

1.海水的淡化

由于我困石油资源多数处于沙漠和深海区域，在开采过程中人员和设备用水一直是比较重要的问题，传统的勘探和开采成本高，生产生活条件恶劣等，十分不利于石油的生产。因此将膜分离技术应用于此，反渗透装置流程简单、装置集成度高、比较容易运输和使用等，将其安装在海上平台，提高了海水淡化的效率，有效的缓解了上述问题。

2.油田回注过程用水处理

我国有很多油田都会使用二次采油或次采油工艺，经过脱水处理后的原油一般情况下都会出现非常多的废水。为了确保石油开采井附近的地质保持稳定，以及能够继续进行生产，就必须用高压水泵将水向地下层进行回注，等到回注完成后，在对其进行再次使用，进而提升了对水的利用，这样一来就能够在一定程度上提高石油企业的经济利益，所以说，膜分离技术在石油化工技术中的应用前景是非常好的。

（二）膜法处理有机废气

有机废气是石油化工中最常见的污染物。废气中的有机物为挥发性有机物（VOCs），多数具有毒性，对人类健康和环境均有危害。部分有机物已被列为致癌物，如苯、多环芳烃、氯乙烯、乙腈等。由于VOCs的危害，西方发达国家均颁布法令对VOCs排放进行控制。我国的“大气污染防治法”也要求对工业产生的可燃气体进行回收利用。传统的回收技术有冷凝法和炭吸附，冷凝法是最简单的方法，炭吸附法是目前使用最广的方法。有机气体膜分离是一种高效的新型分离技术，其流程简单、回收率高、能耗低，无二次污染，是一种非常有前途的技术。利用膜分离技术还可以防止冷凝法遇到的问题，如：冷凝低浓度和低沸点VOCs时而导致的低回收率；冷凝器需定期去霜；保持低冷凝温度的高额费用等问题。

（三）膜法脱除天然气中的水蒸气

目前用于脱除天然气中水的分离方法以甘醇法吸收为主，20世纪80年代大庆天然气公司从意大利CTIP公司引进8套天然气脱水装置都采用三甘醇吸收法。在深冷、浅冷等装置中也都采用注入乙二醇的方法来防止天然气中水在冷冻过程中凝结冻堵管线。虽然甘醇脱水法具有高自动化，操作方便、脱水效果好等优点，但此法在运行中也暴露出一些问题，如甘醇耗量大，增加了天然气加工的成本。膜分离技术的应用引起了天然气脱水工艺的巨大变化，大大降低了成本，据报道，在美国路易斯安那州一个较大的气体工厂中，安装了一套膜处理系统来代替现行的胺处理和乙二醇脱水装置，该系统不需要旋转设备，操作亦无人看管。为开发这一经济效益显著的新兴技术，天然气研究所与国内有关单位合作，于1990年开发展了该项目的研究工作，并在引进的100甘醇脱水工厂进行了现场试验。实验结果表明，天然气经膜分离处理后，露点降较大，最多可达17℃。

（四）膜法脱除天然气中的酸性气体

由于开采的天然气中含有二氧化碳、硫化氢等酸性气体，这些气体的存在不仅会影响商品的质量，还会形成酸液加快装置设备的腐蚀，导致设备、管线投入成本十分巨大，大大增加了生产成本，因此脱除天然气中的酸性气体十分有必要。膜分离技术应用于酸眭气体的处理，因其方便灵活、适应性强、处理成本低等优势，取得了不错的应用效果。另外膜系统具备结构简单、操作方便、重量轻、占地少、对环境影响小等优点。

结语：通过上文中的叙述，我们能够了解到，在石油化工技术中应用膜分离技术能够提高石油的分离效率，提高分离精度，节约资源能源，还能够对环境进行保护，因此，我们应该对膜分离技术进行大力推广，并将其应用在各行各业的生产中，提高人们的生活质量，促进社会经济的发展进步，使石油化工产业能够长期发展，符合我国的科学发展观和可持续发展理念。膜分离技术的优点非常多，使用设备占地小、分离过程稳定性好、相关人员操作简单、对环境有着保护作用等等，因此，膜分离技术在化工生产中可以大力的进行使用和推广，为我国的社会建设和经济发展带来强劲的动力。

参考文献

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