化工分離技術(shù)論文(2)
化工分離技術(shù)論文
化工分離技術(shù)論文篇二
石油化工技術(shù)中膜分離技術(shù)研究
[摘 要]伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，人們的生活水平也穩(wěn)步提高，這種情況促使人們對(duì)于石油的需求量越來(lái)越多。石油作為一種不可再生資源，對(duì)于人類的發(fā)展進(jìn)步有著非常重要的作用，通過(guò)對(duì)石油的提煉，能夠制造出豐富的用品，而且跟石油有關(guān)的產(chǎn)品在我們的生活中隨處可見(jiàn)。為了能夠使人們的生活水平更好，相關(guān)部門(mén)就應(yīng)該對(duì)石油化工技術(shù)進(jìn)行不斷的改進(jìn)，并將膜分離技術(shù)應(yīng)用在石油化工技術(shù)當(dāng)中，進(jìn)而增加石油化工業(yè)的生產(chǎn)效率。膜分離技術(shù)就是通過(guò)在純氣體介質(zhì)條件下或者純液體介質(zhì)條件下進(jìn)行介質(zhì)的分離，膜分離技術(shù)對(duì)比傳統(tǒng)的分離技術(shù)具有精度高、分離效率大的特點(diǎn)，進(jìn)而在工業(yè)生產(chǎn)中被大力應(yīng)用，而且應(yīng)用的效果非常好。
[關(guān)鍵詞]石油;化工技術(shù);膜分離技術(shù);研究
中圖分類號(hào)：TQ028.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X(2016)15-0204-01
引言：膜分離的研發(fā)是在上個(gè)世紀(jì)初期的時(shí)候，在上個(gè)世紀(jì)六十年代的時(shí)候膜分離技術(shù)開(kāi)始進(jìn)行廣泛應(yīng)用，并且迅速崛起。其主要原理就是利用膜具有選擇性分離功能的特性，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離，而且膜分離技術(shù)能夠應(yīng)用于很多行業(yè)的生產(chǎn)中，而且通過(guò)這種技術(shù)還能夠提高生產(chǎn)效率，提高分離質(zhì)量，節(jié)約能源，環(huán)保。在石油化工技術(shù)中應(yīng)用膜分離技術(shù)能夠提高石油分離的效率，而且還能夠節(jié)約在石油分離過(guò)程中使用的資源、能源，為石油化工企業(yè)帶來(lái)了更好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而使我國(guó)的石油產(chǎn)業(yè)能夠持續(xù)發(fā)展。
一、膜分離技術(shù)概述
膜分離技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)階段是上世紀(jì)5O年代，該時(shí)期主要是對(duì)膜分離技術(shù)基礎(chǔ)理論進(jìn)行研究。到了上世紀(jì)60年代至7O年代，膜分離技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)化生產(chǎn)中得到了廣泛的發(fā)展與應(yīng)用。80年代為拓展深化時(shí)期，逐步提高了工業(yè)化的膜分離技術(shù)的應(yīng)用水平，拓寬了應(yīng)用范圍，加大了對(duì)尚未實(shí)現(xiàn)的工業(yè)化膜分離技術(shù)的開(kāi)發(fā)力度，開(kāi)拓出了更多現(xiàn)代化新型的膜分離技術(shù)。
膜分離技術(shù)主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
1.膜分離技術(shù)發(fā)生過(guò)程一般不需要從外界加入其他物質(zhì)，達(dá)到了節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的目的，同時(shí)多數(shù)膜分離過(guò)程沒(méi)有相變發(fā)生，其消耗的能源較低。
2.膜分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)了分離與濃縮、分離與反應(yīng)，大大提高了反應(yīng)的效率。
3.在溫和條件下，膜分離技術(shù)比較適用于熱敏性物質(zhì)的分離、分級(jí)、濃縮與富集。
4.膜分離技術(shù)應(yīng)用比較廣泛，不僅適用于病毒、細(xì)菌以及微粒等有機(jī)物或者無(wú)機(jī)物的分離，還能應(yīng)用于許多特殊溶液體系的分離，比如沸物的分離。
5.膜分離技術(shù)中的膜組件十分簡(jiǎn)單，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作，比較容易與其他分離過(guò)程和反應(yīng)過(guò)程耦合，能實(shí)現(xiàn)自控、維修以及擴(kuò)大的目的;另外膜具有高度的靈活調(diào)節(jié)性能。
現(xiàn)如今發(fā)展的膜分離技術(shù)也存在一定的不足，比如在膜分離過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)濃差極化和污染等問(wèn)題，大大縮短了膜的使用壽命。通過(guò)常規(guī)方法不能體現(xiàn)分離的經(jīng)濟(jì)性和合理性時(shí)，膜分離過(guò)程會(huì)顯示其特有的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)與常規(guī)分離過(guò)程相耦合為一個(gè)單元來(lái)運(yùn)用，能大大提高反應(yīng)的效率。
二、膜分離技術(shù)在石油化工技術(shù)中的應(yīng)用
(一)膜法水處理
在天然氣勘探、開(kāi)采、運(yùn)輸、加工以及石油化工生產(chǎn)加工等過(guò)程中，往往需要大量不同等級(jí)的水，也需要處理不同種類的廢水。因此將膜分離技術(shù)應(yīng)用至此，實(shí)現(xiàn)成本低、水質(zhì)穩(wěn)定、工藝流程標(biāo)準(zhǔn)的各種用水需求。
1.海水的淡化
由于我困石油資源多數(shù)處于沙漠和深海區(qū)域，在開(kāi)采過(guò)程中人員和設(shè)備用水一直是比較重要的問(wèn)題，傳統(tǒng)的勘探和開(kāi)采成本高，生產(chǎn)生活條件惡劣等，十分不利于石油的生產(chǎn)。因此將膜分離技術(shù)應(yīng)用于此，反滲透裝置流程簡(jiǎn)單、裝置集成度高、比較容易運(yùn)輸和使用等，將其安裝在海上平臺(tái)，提高了海水淡化的效率，有效的緩解了上述問(wèn)題。
2.油田回注過(guò)程用水處理
我國(guó)有很多油田都會(huì)使用二次采油或次采油工藝，經(jīng)過(guò)脫水處理后的原油一般情況下都會(huì)出現(xiàn)非常多的廢水。為了確保石油開(kāi)采井附近的地質(zhì)保持穩(wěn)定，以及能夠繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)，就必須用高壓水泵將水向地下層進(jìn)行回注，等到回注完成后，在對(duì)其進(jìn)行再次使用，進(jìn)而提升了對(duì)水的利用，這樣一來(lái)就能夠在一定程度上提高石油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，所以說(shuō)，膜分離技術(shù)在石油化工技術(shù)中的應(yīng)用前景是非常好的。
(二)膜法處理有機(jī)廢氣
有機(jī)廢氣是石油化工中最常見(jiàn)的污染物。廢氣中的有機(jī)物為揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)，多數(shù)具有毒性，對(duì)人類健康和環(huán)境均有危害。部分有機(jī)物已被列為致癌物，如苯、多環(huán)芳烴、氯乙烯、乙腈等。由于VOCs的危害，西方發(fā)達(dá)國(guó)家均頒布法令對(duì)VOCs排放進(jìn)行控制。我國(guó)的“大氣污染防治法”也要求對(duì)工業(yè)產(chǎn)生的可燃?xì)怏w進(jìn)行回收利用。傳統(tǒng)的回收技術(shù)有冷凝法和炭吸附，冷凝法是最簡(jiǎn)單的方法，炭吸附法是目前使用最廣的方法。有機(jī)氣體膜分離是一種高效的新型分離技術(shù)，其流程簡(jiǎn)單、回收率高、能耗低，無(wú)二次污染，是一種非常有前途的技術(shù)。利用膜分離技術(shù)還可以防止冷凝法遇到的問(wèn)題，如：冷凝低濃度和低沸點(diǎn)VOCs時(shí)而導(dǎo)致的低回收率;冷凝器需定期去霜;保持低冷凝溫度的高額費(fèi)用等問(wèn)題。
(三)膜法脫除天然氣中的水蒸氣
目前用于脫除天然氣中水的分離方法以甘醇法吸收為主，20世紀(jì)80年代大慶天然氣公司從意大利CTIP公司引進(jìn)8套天然氣脫水裝置都采用三甘醇吸收法。在深冷、淺冷等裝置中也都采用注入乙二醇的方法來(lái)防止天然氣中水在冷凍過(guò)程中凝結(jié)凍堵管線。雖然甘醇脫水法具有高自動(dòng)化，操作方便、脫水效果好等優(yōu)點(diǎn)，但此法在運(yùn)行中也暴露出一些問(wèn)題，如甘醇耗量大，增加了天然氣加工的成本。膜分離技術(shù)的應(yīng)用引起了天然氣脫水工藝的巨大變化，大大降低了成本，據(jù)報(bào)道，在美國(guó)路易斯安那州一個(gè)較大的氣體工廠中，安裝了一套膜處理系統(tǒng)來(lái)代替現(xiàn)行的胺處理和乙二醇脫水裝置，該系統(tǒng)不需要旋轉(zhuǎn)設(shè)備，操作亦無(wú)人看管。為開(kāi)發(fā)這一經(jīng)濟(jì)效益顯著的新興技術(shù)，天然氣研究所與國(guó)內(nèi)有關(guān)單位合作，于1990年開(kāi)發(fā)展了該項(xiàng)目的研究工作，并在引進(jìn)的100甘醇脫水工廠進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，天然氣經(jīng)膜分離處理后，露點(diǎn)降較大，最多可達(dá)17℃。
(四)膜法脫除天然氣中的酸性氣體
由于開(kāi)采的天然氣中含有二氧化碳、硫化氫等酸性氣體，這些氣體的存在不僅會(huì)影響商品的質(zhì)量，還會(huì)形成酸液加快裝置設(shè)備的腐蝕，導(dǎo)致設(shè)備、管線投入成本十分巨大，大大增加了生產(chǎn)成本，因此脫除天然氣中的酸性氣體十分有必要。膜分離技術(shù)應(yīng)用于酸眭氣體的處理，因其方便靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、處理成本低等優(yōu)勢(shì)，取得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果。另外膜系統(tǒng)具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、重量輕、占地少、對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)。
結(jié)語(yǔ)：通過(guò)上文中的敘述，我們能夠了解到，在石油化工技術(shù)中應(yīng)用膜分離技術(shù)能夠提高石油的分離效率，提高分離精度，節(jié)約資源能源，還能夠?qū)Νh(huán)境進(jìn)行保護(hù)，因此，我們應(yīng)該對(duì)膜分離技術(shù)進(jìn)行大力推廣，并將其應(yīng)用在各行各業(yè)的生產(chǎn)中，提高人們的生活質(zhì)量，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步，使石油化工產(chǎn)業(yè)能夠長(zhǎng)期發(fā)展，符合我國(guó)的科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展理念。膜分離技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)非常多，使用設(shè)備占地小、分離過(guò)程穩(wěn)定性好、相關(guān)人員操作簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境有著保護(hù)作用等等，因此，膜分離技術(shù)在化工生產(chǎn)中可以大力的進(jìn)行使用和推廣，為我國(guó)的社會(huì)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)強(qiáng)勁的動(dòng)力。
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