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1、气体膜分离技术及其应用中科院大连化物所膜技术组中科院大连化物所膜技术组Dalian Institute of Chem. Phys. , CASDalian Institute of Chem. Phys. , CAS曹义鸣曹义鸣手机：13840893581；电话：+86-411-4379053/13940971801 传真：+86-411-84379329 Email: 手机：13840893581；电话：+86-411-84379053/13940971801 传真：+86-411-84379329 Email: 膜分离过程示意图膜分离过程示意图提纲提纲 膜分离过程特点、历史及发展趋势膜分
2、离过程特点、历史及发展趋势膜传递机理、材料及膜组件膜传递机理、材料及膜组件分离膜制备及成膜机理分离膜制备及成膜机理膜分离应用膜分离应用膜分离过程特点、历史及发展趋势膜分离过程特点、历史及发展趋势分离膜定义分离膜定义 分分离离膜膜为为两两相相之之间间的的选选择择性性介介质质。膜膜必必须须具具有有使使不不同同物物质质有有的的可可以以通通过过、有有的的不不能能通通过过的特性。的特性。 膜膜可可以以是是固固相相、液液相相或或气气相相。常常用用的的分分离离膜绝大多数是固相膜。膜绝大多数是固相膜。功能膜分类功能膜分类膜膜membrane 分离膜孔径与膜分类分离膜孔径与膜分类可用于分离的性质可用于分离的性质
3、工业化膜分离过程及原理工业化膜分离过程及原理膜过程的特点膜过程的特点 膜过程的发展膜过程的发展膜传递机理、材料及膜组件膜传递机理、材料及膜组件气体透过多孔膜的渗透机理气体透过多孔膜的渗透机理努森流努森流粘性流粘性流表面扩散表面扩散分子筛分分子筛分Knudsen 扩散扩散气体透过膜的渗透机理气体透过膜的渗透机理（溶解（溶解扩散）扩散）AB分离膜分离膜N2 = 1O2H2CO2SO2气体渗透膜的相对速率气体渗透膜的相对速率纤维素膜纤维素膜聚酰亚胺膜聚酰亚胺膜N2 = 1H2CO2O2(CO(CO2 2/CH/CH4 4)=37)=37，(CO(CO2 2/H/H2 2)= 20)= 20。 p纤维
4、素衍生物纤维素衍生物 纤纤维维素素是是资资源源丰丰富富的的天天然然高高分分子子, ,价价格格便便宜宜，用用作作透透析析膜膜和和微微滤滤膜膜材材料料。在在分分解解前前没没有有熔熔点点，又又不不溶溶于于一一般般的的溶溶剂剂。一般都先进行化学改性，如醋酸纤维素和硝酸纤维素一般都先进行化学改性，如醋酸纤维素和硝酸纤维素p聚砜类聚砜类 高高机机械械强强度度工工程程塑塑料料。耐耐酸酸、耐耐碱碱。缺缺点点是是耐耐有有机机溶溶剂剂差差。超超滤滤和和微微滤滤膜膜材材料料，且且是是多多种种商商品品复复合合膜膜（反反渗渗透透膜膜、气体分离膜）的支撑层膜材料气体分离膜）的支撑层膜材料p聚酰亚胺聚酰亚胺聚合物膜材料聚合
5、物膜材料 刚性主链结构，柔性侧基，刚性主链结构，柔性侧基，刚性主链结构，柔性侧基，刚性主链结构，柔性侧基，高分子链间自由体积大，自由体高分子链间自由体积大，自由体高分子链间自由体积大，自由体高分子链间自由体积大，自由体积分布窄。积分布窄。积分布窄。积分布窄。 耐高温、高强度，用耐高温、高强度，用于气体分离和空除湿于气体分离和空除湿o聚合物材料的聚合物材料的结构结构和和组成组成决定了气体组决定了气体组分在材料中的分在材料中的扩散性能扩散性能和和溶解性能溶解性能溶解溶解扩散模型扩散模型气体的临界温气体的临界温气体的临界温气体的临界温度和在聚合物度和在聚合物度和在聚合物度和在聚合物中的溶解度有中的溶
6、解度有中的溶解度有中的溶解度有关关关关气体分子的气体分子的大小有关大小有关DA A/DB B传统膜材传统膜材料主要靠扩散选料主要靠扩散选择性择性SA A/SB B新型膜材新型膜材料主要靠增大料主要靠增大溶解选择性溶解选择性选择及合成刚性、不选择及合成刚性、不选择及合成刚性、不选择及合成刚性、不可以旋转，但可以扭可以旋转，但可以扭可以旋转，但可以扭可以旋转，但可以扭动的主链，且链间距动的主链，且链间距动的主链，且链间距动的主链，且链间距不能太大的聚合物材不能太大的聚合物材不能太大的聚合物材不能太大的聚合物材料料料料 CO2膜材料开发思路膜材料开发思路目前国内外对目前国内外对目前国内外对目前国内外
7、对COCO2 2膜分离材料进行增大溶解度的改造膜分离材料进行增大溶解度的改造膜分离材料进行增大溶解度的改造膜分离材料进行增大溶解度的改造 含有碱性含有碱性含有碱性含有碱性基团的材基团的材基团的材基团的材料料料料 含有和含有和含有和含有和COCO2 2溶解溶解溶解溶解度参数相近的度参数相近的度参数相近的度参数相近的官能团的材料官能团的材料官能团的材料官能团的材料 含有胺基的含有胺基的含有胺基的含有胺基的材料材料材料材料 聚氧乙烯类聚氧乙烯类聚氧乙烯类聚氧乙烯类 路线路线路线路线2 2路线路线路线路线1 1J JCO2CO22.32102.3210-5-5 cmcm3 3(STP)/cm(STP)
8、/cm2 2.s.cmHg.s.cmHg CO2/N2 CO2/N2 5151 CO2/CH4 CO2/CH4 2222 CO2/H2 CO2/H2 8.758.75J JCO2CO20.5100.510-5-5 cmcm3 3(STP)/cm(STP)/cm2 2.s.cmHg.s.cmHg CO2/N2 CO2/N2 45474547 CO2/CH4CO2/CH4 22232223 CO2/H2 CO2/H2 812812膜形态例子膜形态例子平板膜平板膜中空纤维膜中空纤维膜膜断面非对称结构膜断面非对称结构中空纤维膜分离器结构中空纤维膜分离器结构未透过气体未透过气体原料气体原料气体渗透气体渗
9、透气体Schematic diagram of skid-mounted membrane system for removal of C3+ from natural gas 分离膜制备及成膜机理分离膜制备及成膜机理沉浸凝胶沉浸凝胶相转化相转化法制膜法制膜 三元组分典型相图三元组分典型相图 Loeb和和Sourirajan提出的。非对提出的。非对称膜成功研制是膜技术发展史上称膜成功研制是膜技术发展史上一个里程碑，提高了人们对膜结一个里程碑，提高了人们对膜结构认识，使膜技术研究开发跨入构认识，使膜技术研究开发跨入了飞速发展新时代。了飞速发展新时代。 无纺布无纺布聚合物溶液聚合物溶液刮刀刮刀无纺
10、布无纺布凝胶浴凝胶浴后处理后处理连续刮膜过程连续刮膜过程 平板膜制备平板膜制备中空纤维膜制备中空纤维膜制备聚合物溶液聚合物溶液芯液芯液纺丝喷头纺丝喷头聚合物溶液聚合物溶液计量泵计量泵芯液泵芯液泵凝胶浴凝胶浴水洗浴水洗浴聚合物溶液聚合物溶液芯液芯液中空纤维膜中空纤维膜基于三通道喷头的聚酰亚胺复合膜制造基于三通道喷头的聚酰亚胺复合膜制造双层非对称中空纤维膜双层非对称中空纤维膜 内内/外径：外径：0.25/0.55mm。 CO2渗透系数：渗透系数：10 (GPU) CO2/CH4分离系数分离系数 29Bore fluidPolymer dope BPolymer dope A双层非对称中空纤维膜纺丝
11、系统双层非对称中空纤维膜纺丝系统( (喷头喷头) )聚酰亚胺单体聚酰亚胺单体 气体分离膜应用气体分离膜应用 气体分离过程的主要用途气体分离过程的主要用途 氨吸收塔氨吸收塔 气液分离器气液分离器 加热器加热器 膜分离器膜分离器放空气放空气稀氨水稀氨水氢气氢气瓦斯气瓦斯气脱盐水脱盐水合成氨放空气中氢回收流程示意合成氨放空气中氢回收流程示意 石油化工中制氢要耗费大量烃，同时在加氢过程又不断排放产生的低碳烃，此时，伴随大量氢气流失；另外，催化裂化干气被排放用作燃气。因此，保持氢气平衡，合理利用氢气，已成各炼油厂所关注的问题l 加氢尾气的氢回收（加氢脱硫、加氢脱氮、汽柴油 加氢精制、润滑油加氢等l 催化
12、裂化干气中氢气回收l 重整气的氢气提纯炼厂气中氢回收膜分离提氢技术在加氢脱硫过程中的应用膜分离提氢技术在加氢脱硫过程中的应用 炼厂气氢回收流程示意前处理单元前处理单元 膜分离单元膜分离单元排污排污 氢气氢气瓦斯气瓦斯气炼厂气炼厂气气源气源加氢干气加氢干气解吸气解吸气精制干气精制干气混合气混合气温度温度()()40404545404045454040454540404545压力压力(MPa)(MPa)1.21.21.21.21.21.21.21.2流量流量(NM3/h)(NM3/h)600060001000010000400040002000020000组成组成(%mol)(%mol)H H2
13、280.780.771.1971.1974.974.974.78574.785C C1 16.676.677.087.0815.0115.018.5438.543C C2 22.172.177.877.874.824.825.555.55C C3 34.884.887.627.622.22.25.8545.854C C= =3 30.70.7C C= =4 40.410.41C C4 41.101.104.934.931.021.024.2184.218iCiC4 43.793.79C C5 50.170.171.311.310.190.190.90.9iCiC5 50.520.52炼油厂氢回
14、收炼油厂氢回收 原料气原料气 前处理单元前处理单元渗透气渗透气尾气尾气 膜分离单元膜分离单元预处理部分包括旋风分离器、高效过滤器以及加热器。滤除精度可达0.01微米，残余含油量小于0.01mg/m3n 回收氢浓度：93% n 氢回收率：90%n 渗透气压力：0.15MPa(G)n 非渗透气压力: 1.05 MPa(G) n 装置的操作弹性：30%120%氢气回收方法的比较氢气回收方法的比较 凡含有凡含有CO CO 和和H H2 2 的各种弛放气或废气的各种弛放气或废气, ,通过分离后同样通过分离后同样可以作为合成气化学产品的廉价原料，如优质的燃料油、可以作为合成气化学产品的廉价原料，如优质的燃
15、料油、低级烯烃、芳烃、含氧化合物低级烯烃、芳烃、含氧化合物( (醇、醛、酮、酸醇、醛、酮、酸) ) 以及特殊以及特殊高分子材料高分子材料羰基合成中羰基合成中COCO原料精制及原料精制及CO/H2调比调比ab分离膜分离膜膜分离应用：膜分离应用：l CO/H2调比，合成不同调比，合成不同种类化学品种类化学品l CO基础的精细化学品基础的精细化学品流流 股股原料气原料气渗透气渗透气尾气尾气( (产品气产品气) )组组 成成Vol%Vol%COCO48.0648.0621.0521.0597.5997.59O O2 2+N+N2 20.720.720.660.660.560.56CHCH4 40.32
16、0.320.080.080.730.73COCO2 20.090.090.130.130.110.11H H2 250.8150.8172.1872.181.011.01温度温度 252536363636压力压力 MPaMPa1.71.70.350.351.61.6流量流量NMNM3 3/h/h950950600600350350合成氨脱碳气中精制合成氨脱碳气中精制CO用于异丁烯羰化法制三甲基乙酸用于异丁烯羰化法制三甲基乙酸组成成(Vol%)(Vol%)H2OH2O1 11 10.2330.2331.6031.603N2N22.972.972.972.976.4666.4660.22370.2
17、237H2H267.3267.3267.3267.3247.75047.75082.6982.69COCO10.6910.6910.6910.6923.28023.2800.80530.8053CO2CO215.8415.8415.8415.8417.51017.51014.5314.53CH4CH40.990.990.990.992.1552.1550.074560.07456C2+C2+0.4950.4950.4950.4951.1011.1010.019070.01907ArAr0.6930.6930.6930.6931.5091.5090.052190.05219压力力(MPa)(MP
18、a)3.13.13.13.13.03.01.051.05温度（温度（）505050505050流量流量(NM3/Hr)(NM3/Hr)1200120012001200528528672672合成油过程中合成油过程中CO/H2调比调比 空气压缩机空气压缩机 空气贮罐空气贮罐 冷干机冷干机 加热器加热器 多级多级 过滤器过滤器膜分离器膜分离器产品氮气产品氮气膜法空分制氮过程示意Economic operating regimes of different technology for nitrogen production 富氧膜分离在工业中应用主要是富氧助燃。富氧膜分离在工业中应用主要是富氧助燃
19、。用富氧助燃，所需空气量及排放的烟气量均显著用富氧助燃，所需空气量及排放的烟气量均显著减少，火焰温度随所用富氧空气中氧浓度增大而减少，火焰温度随所用富氧空气中氧浓度增大而显著提高。不仅可提高燃烧效率，还能减轻污染。显著提高。不仅可提高燃烧效率，还能减轻污染。该项技术可广泛用于以煤、炭、天然气、煤气、该项技术可广泛用于以煤、炭、天然气、煤气、重油等为燃料的工业窑炉和玻璃窑中，对玻璃窑，重油等为燃料的工业窑炉和玻璃窑中，对玻璃窑，可节能可节能6-18%6-18%，提高产量，提高产量3-15%3-15%； 对工业锅炉，对工业锅炉，可节能可节能5-20%5-20%。 膜法空分制氧膜法空分制氧空气空气过
20、滤器过滤器鼓风机鼓风机膜组膜组软化水入口软化水入口软化水出口软化水出口水环真水环真空泵空泵放空放空放空放空水泵水泵气水分离器气水分离器富氧空富氧空气气炉体炉体富氧燃烧工艺示意图富氧燃烧工艺示意图135T135T燃煤抛煤机炉燃煤抛煤机炉 热风温度是高炉的一项重要技术经济指标，热风温度是高炉的一项重要技术经济指标，国外先进水平的风温已经达到国外先进水平的风温已经达到1300，国内风温，国内风温先进水平也已经达到先进水平也已经达到1250，但中小高炉风温水，但中小高炉风温水平仍然在平仍然在1200以下。经验数据表明：热风温度以下。经验数据表明：热风温度每提高每提高100，可降低焦比，可降低焦比25k
21、g/t，提高产量，提高产量3%4%。济钢济钢5#5#高炉热风炉膜法富氧助燃高炉热风炉膜法富氧助燃示范工程示范工程膜法富氧成本和项目投资回收期膜法富氧成本和项目投资回收期 济钢膜法富氧技术每济钢膜法富氧技术每m3m3氧气成本为：氧气成本为：0.230.23元元m m3 3，而济钢目，而济钢目前深冷法氧气成本为前深冷法氧气成本为0.80.8元元m m3 3 项目投资回收期：项目投资回收期：585585万元万元331.629331.629万元年万元年=1.75=1.75年年天然气膜法天然气膜法脱湿流程(处理量：12万M3/日)前处理单元前处理单元 膜分离单元膜分离单元排污排污 真空泵真空泵 净化后天
22、然气（净化后天然气（CHCH4 4回收率回收率98%98%） （压力露点（压力露点-8, 100ppmH-8, 100ppmH2 2O O）5000M3/h5.06.4 MPa脱湿方法比较脱湿方法比较 脱湿方法脱湿方法 吸附法吸附法 冷却法冷却法 吸收法吸收法 膜分离法膜分离法 脱湿程度脱湿程度 高高 低低 低低 中中 高高 (常压露点常压露点) (-30 -50) (0 -20) (0 -30) (-20 -40) 装置占地面积装置占地面积 大大 大大 大大 小小 操作难度操作难度 中中 中中 难难 易易 适用规模适用规模 中中 大大 小小 大大 大大 小小 大大 脱湿原理脱湿原理 吸附吸附
23、 冷凝冷凝 吸收吸收 渗透渗透 主要设备主要设备 吸附塔吸附塔 冷冻机冷冻机 吸收塔吸收塔 膜分离器膜分离器 热交换器热交换器 热交换器热交换器 热交换器热交换器 热交换器热交换器 膜法二氧化碳回收膜法二氧化碳回收 迄今工业上分离方法主要有低温分馏法、醇胺法和膜迄今工业上分离方法主要有低温分馏法、醇胺法和膜分离法。三者各有优势，但从实效及发展前途来看，膜分分离法。三者各有优势，但从实效及发展前途来看，膜分离法具有明显优势。对于绝大多数高分子膜，离法具有明显优势。对于绝大多数高分子膜，CO2渗透率显渗透率显著大于著大于CH4和和N2的渗透率，膜分离技术是物理性分离，不存的渗透率，膜分离技术是物理
24、性分离，不存在吸收再生问题，又不产生相变，因此，具有装置简单紧在吸收再生问题，又不产生相变，因此，具有装置简单紧凑、能耗低、操作方便、占地面积少等优点。目前世界上凑、能耗低、操作方便、占地面积少等优点。目前世界上已经安装了数百套装置。已经安装了数百套装置。二氧化碳二氧化碳强强化化采油（采油（EOR）示意示意图二氧化碳二氧化碳强强化开煤化开煤层中甲中甲烷气示意气示意图膜分离指标（日处理量：膜分离指标（日处理量：40,000NM3）：）：处理后天然气中处理后天然气中CO2含量不大于含量不大于10% 膜分离装置的丙烷损失率不超过膜分离装置的丙烷损失率不超过10%海南油田膜法二氧化碳回收海南油田膜法二
25、氧化碳回收 这是目前国内唯一一套膜分离技术用于这是目前国内唯一一套膜分离技术用于CO2分离装置，也分离装置，也是目前世界上同类装置中处理是目前世界上同类装置中处理CO2含量最高的天然气膜法处理装含量最高的天然气膜法处理装置。该技术的应用成功，标志着我国利用膜技术分离天然气中置。该技术的应用成功，标志着我国利用膜技术分离天然气中CO2技术工艺步入世界先进行列。技术工艺步入世界先进行列。海南天然气井海南天然气井CO2脱除脱除（流程示意图）（流程示意图）原料气原料气过滤器过滤器气体膜分离器气体膜分离器换热器换热器 尾气尾气产品气产品气天然气脱天然气脱COCO2 2的的PFDPFD图图(HYSYS(H
26、YSYS软件计算软件计算) ) 开发针对开发针对CO2CO2膜分离过程计算设计软件，并与化膜分离过程计算设计软件，并与化工模拟软件结合，针对单井气田、工模拟软件结合，针对单井气田、CO2CO2含量高（含量高（80%80%以以上）、含重烃及蜡油等特点，对物料压力、温度、流上）、含重烃及蜡油等特点，对物料压力、温度、流量、组成和有关的工艺操作条件、工艺规定和产品要量、组成和有关的工艺操作条件、工艺规定和产品要求等进行计算机离线模拟，再现实际稳定生产过程。求等进行计算机离线模拟，再现实际稳定生产过程。在取得详细物料、热量平衡数据基基础上，共同开发在取得详细物料、热量平衡数据基基础上，共同开发出重力分
27、离与高效气液分离、多段三级预过滤、多段出重力分离与高效气液分离、多段三级预过滤、多段膜串并联等组合工艺流程；并通过流程模拟对压力、膜串并联等组合工艺流程；并通过流程模拟对压力、温度及回收率等操作参数进行优化设计，寻找出关键温度及回收率等操作参数进行优化设计，寻找出关键工艺参数的最佳匹配，从而达到节能、降耗和增效目工艺参数的最佳匹配，从而达到节能、降耗和增效目的。的。 放空气脱放空气脱C02C02装置装置的投产剪彩仪式的投产剪彩仪式 4 4井放空的天然气，每天井放空的天然气，每天4 4万方，万方，在未处理前在未处理前C02C02含量高达含量高达82%82%。因此，。因此，天然气只好就地放空烧掉天
28、然气只好就地放空烧掉, ,为了使为了使气体能够在火炬燃烧而不熄灭气体能够在火炬燃烧而不熄灭, ,每每天还要用处理中心的天然气天还要用处理中心的天然气2 2千方千方来点燃长明灯。来点燃长明灯。 目前，进气量约为每天目前，进气量约为每天3500035000方方, , 向处理中心供气量约为每天向处理中心供气量约为每天74007400方，方，1111月份增加液化气产量月份增加液化气产量93.893.8吨，增加轻烃产量吨，增加轻烃产量6.536.53吨。目吨。目前，花前，花4 4脱脱C02C02装置运行正常装置运行正常, ,各项各项参数达到设计要求参数达到设计要求有机蒸气膜法回收有机蒸气膜法回收 采用膜
29、分离技术，分离与回收有机合成过程中产生的排采用膜分离技术，分离与回收有机合成过程中产生的排放气中有机单体。膜分离工艺采用具有选择性的非对称结构放气中有机单体。膜分离工艺采用具有选择性的非对称结构聚合物超薄膜，其分离原理主要根据被分离组分在膜内溶解聚合物超薄膜，其分离原理主要根据被分离组分在膜内溶解能力的差异，分子量大的有机物分子比其它组成氢气能力的差异，分子量大的有机物分子比其它组成氢气氮气氮气和甲烷等优先透过膜而实现分离。采用上述分离耦合过程可和甲烷等优先透过膜而实现分离。采用上述分离耦合过程可以高效、低能耗回收有机物烃单体，达到节能和环境保护要以高效、低能耗回收有机物烃单体，达到节能和环境
30、保护要求。求。小本体法聚丙烯生产中丙烯回收小本体法聚丙烯生产中丙烯回收聚乙烯生产过程乙烯单体回收聚乙烯生产过程乙烯单体回收有机硅生产中氯甲烷尾气回收有机硅生产中氯甲烷尾气回收PVCPVC生产过程中氯乙烯回收生产过程中氯乙烯回收油蒸气回收过程油蒸气回收过程 该技术适用于该技术适用于生产过程中生产过程中VCMVCM损失问题损失问题 电石法氯乙烯合成工艺，电石法氯乙烯合成工艺，电石法氯乙烯合成工艺，电石法氯乙烯合成工艺，VCMVCMVCMVCM精制过程中即使采用压缩冷凝精制过程中即使采用压缩冷凝精制过程中即使采用压缩冷凝精制过程中即使采用压缩冷凝工艺，尾气中仍有工艺，尾气中仍有工艺，尾气中仍有工艺，
31、尾气中仍有530%530%530%530%的的的的VCMVCMVCMVCM无法回收，同时损失浓度为无法回收，同时损失浓度为无法回收，同时损失浓度为无法回收，同时损失浓度为5070%5070%5070%5070%的的的的H2H2H2H2和和和和35%35%35%35%的的的的C C C C2 2 2 2H H H H2 2 2 2PVCPVCPVCPVC聚合过程中，聚合过程中，聚合过程中，聚合过程中，1015%1015%1015%1015%未反应的未反应的未反应的未反应的VCMVCMVCMVCM经压缩冷凝后仍有较经压缩冷凝后仍有较经压缩冷凝后仍有较经压缩冷凝后仍有较高浓度（高浓度（高浓度（高浓度
32、（2070%2070%2070%2070%）的）的）的）的VCMVCMVCMVCM尾气排放尾气排放尾气排放尾气排放PVC生产过程中氯乙烯回收生产过程中氯乙烯回收 传统的三级冷却回收氯乙烯传统的三级冷却回收氯乙烯 冷却与膜分离技术集成回收氯乙烯冷却与膜分离技术集成回收氯乙烯 将传统的三级冷却回收氯乙烯工艺中第二、三级用膜分离系将传统的三级冷却回收氯乙烯工艺中第二、三级用膜分离系统替换，可以达到相当于氯乙烯在多级冷却时温度在统替换，可以达到相当于氯乙烯在多级冷却时温度在-70下的下的回收效果。回收效果。 氯乙烯单体回收率可达氯乙烯单体回收率可达95%以上，同时可以回收以上，同时可以回收80%氢气和
33、氢气和85%乙炔，每吨乙炔，每吨PVC的电石单耗可下降的电石单耗可下降30kg，VCM单耗下降单耗下降515kg。间歇式液相本体法聚丙烯生产过程中丙烯单体回收间歇式液相本体法聚丙烯生产过程中丙烯单体回收 间歇式液相本体法聚丙烯生产过程中丙烯单体回收示意图间歇式液相本体法聚丙烯生产过程中丙烯单体回收示意图 膜分离系统将原料气分离成两股气流，丙烯优先透过膜在渗透膜分离系统将原料气分离成两股气流，丙烯优先透过膜在渗透侧得到富集丙烯物流，送回压缩机入口，再经压缩冷凝可多得到液侧得到富集丙烯物流，送回压缩机入口，再经压缩冷凝可多得到液相丙烯，从而实现丙烯的回收；尾气侧得到贫丙烯物流，丙烯体积相丙烯，从而
34、实现丙烯的回收；尾气侧得到贫丙烯物流，丙烯体积分数分数10%。 膜分离系统的丙烯回收率达膜分离系统的丙烯回收率达9095%，可使丙烯单耗降低，可使丙烯单耗降低4.5kg/t（PP）左右。）左右。聚丙烯驰放气膜回收聚丙烯驰放气膜回收(100NM(100NM3 3/h),/h),山东昌山东昌邑石化邑石化有机硅生产过程中氯甲烷尾气回收有机硅生产过程中氯甲烷尾气回收 有机硅生产过程中氯甲烷尾气回收有机硅生产过程中氯甲烷尾气回收 直接法合成甲基氯硅烷是以氯甲烷和硅为原料合成甲基氯硅烷的生直接法合成甲基氯硅烷是以氯甲烷和硅为原料合成甲基氯硅烷的生产工艺，在经精制后获得成品，未反应的尾气经水、盐水和乙二醇三
35、段产工艺，在经精制后获得成品，未反应的尾气经水、盐水和乙二醇三段冷凝回收液态氯甲烷后，不凝气中约含有冷凝回收液态氯甲烷后，不凝气中约含有35%氯甲烷。氯甲烷。 膜分离系统回收氯甲烷工艺与丙烯回收过程类似，但设计时除考虑膜分离系统回收氯甲烷工艺与丙烯回收过程类似，但设计时除考虑回收氯甲烷外，还应注意环保对氯甲烷排放要求以及系统中回收氯甲烷外，还应注意环保对氯甲烷排放要求以及系统中C2以上惰性以上惰性组分积累问题。组分积累问题。5 5万吨有机硅尾气中氯甲烷万吨有机硅尾气中氯甲烷膜法回收膜法回收,1200M,1200M3 3/h,/h,吉化吉化公司公司精馏塔塔顶气中乙烯回收精馏塔塔顶气中乙烯回收 向
36、油罐注油过程中，要排放与注入量体积大致向油罐注油过程中，要排放与注入量体积大致相等的气体，再加上由于油层移动发生的摩擦、振相等的气体，再加上由于油层移动发生的摩擦、振动导致的蒸发，排出气体量约比注入油体积增加动导致的蒸发，排出气体量约比注入油体积增加10。蒸气浓度因储存油品不同而差别很大，对汽油。蒸气浓度因储存油品不同而差别很大，对汽油而言，浓度大致在而言，浓度大致在2050，有机蒸气排放量，有机蒸气排放量约占总排放量的约占总排放量的5。储罐及油槽车有机蒸气（如汽油、苯等）回收储罐及油槽车有机蒸气（如汽油、苯等）回收 美国目前采用的汽油储运和加油站烃类美国目前采用的汽油储运和加油站烃类VOCs
37、VOCs污染的标准是统污染的标准是统一的，即在人口密集的城市区域，要求排放一的，即在人口密集的城市区域，要求排放10 mg/L10 mg/L，一般地区，一般地区，要求排放要求排放35 mg/L35 mg/L。 欧洲欧洲IIII号标准号标准94/63/EC94/63/EC规定：排放的工业废气中非甲烷总规定：排放的工业废气中非甲烷总烃浓度不大于烃浓度不大于35 mg/L35 mg/L；欧共体各国的炼油厂、油库普遍采用了油；欧共体各国的炼油厂、油库普遍采用了油气回收措施，加油站的油气回收也已开始实施，在气回收措施，加油站的油气回收也已开始实施，在20052005年前全部完年前全部完成。成。 日本在汽
38、油贮运和加油站密闭的前提下，要求油气回收装置日本在汽油贮运和加油站密闭的前提下，要求油气回收装置的回收效率的回收效率9090。 20072007年年6 6月月2222日，国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫日，国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局颁布了总局颁布了加油站大气污染物排放标准（发布稿）加油站大气污染物排放标准（发布稿），规定油气，规定油气排放浓度应小于等于排放浓度应小于等于25g/m325g/m3。 油气排放的控制标准油气排放的控制标准加油站蒸气膜法回收过程加油站蒸气膜法回收过程 加油站油蒸气回收过程加油站油蒸气回收过程 油蒸气回收率达油蒸气回收率达9599% 汽车加油是采用
39、将汽车加油是采用将油枪插入油箱加油口的油枪插入油箱加油口的注油方式，要排出有机注油方式，要排出有机蒸气，由于加油时油箱蒸气，由于加油时油箱内汽油被剧烈搅拌，排内汽油被剧烈搅拌，排出气体比注入油体积增出气体比注入油体积增加加2040，排出气，排出气体的烃浓度达体的烃浓度达2555。夏季由于温度高，。夏季由于温度高，汽油蒸发量大，有时排汽油蒸发量大，有时排气的体积比所加油的体气的体积比所加油的体积增加积增加50。 各种分离过程比较各种分离过程比较储罐汽油蒸气回收储罐汽油蒸气回收 水液相水液相原料气原料气膜分离膜分离冷凝冷凝/分相分相真空泵真空泵烃液相烃液相有机蒸气膜分离技术可应用的领域有机蒸气膜分
40、离技术可应用的领域领域域典型可回收有机溶典型可回收有机溶剂石化、天然气工石化、天然气工业苯、汽油、苯、汽油、NGLNGL、丙、丙酮等等用用户储罐、油槽罐、油槽车汽油、苯、甲苯等汽油、苯、甲苯等合成合成纤维工工业丙丙酮、CS2CS2、甲苯等、甲苯等合成合成树脂工脂工业THFTHF、MEKMEK、醋酸乙、醋酸乙酯、甲苯、二、甲苯、二氯甲甲烷合成、天然橡胶工合成、天然橡胶工业n-n-己己烷、苯等、苯等合成皮革工合成皮革工业THFTHF、MEKMEK、甲乙、甲乙酮等等医医药工工业甲醇、乙醇等甲醇、乙醇等加工加工纸工工业MEKMEK、IPAIPA、异丙醇、醋酸乙、异丙醇、醋酸乙酯等等胶片工胶片工业THFTHF、IPAIPA、醋酸乙、醋酸乙酯乙醇、乙醇、氯甲甲烷等等胶粘胶粘带工工业MEKMEK、IPAIPA、乙醇、二、乙醇、二氯甲甲烷、醋酸乙、醋酸乙酯、甲苯等、甲苯等磁磁带工工业MEKMEK、IPAIPA、醋酸乙、醋酸乙酯、甲苯等、甲苯等加油站加油站汽油等汽油等涂装工涂装工业MEKMEK、丁醇、正已、丁醇、正已烷、甲苯等、甲苯等印刷工印刷工业MEKMEK、醋酸乙、醋酸乙酯、甲苯等、甲苯等机械工机械工业三三氯乙乙烯等等欢迎提出宝贵意见与建议欢迎提出宝贵意见与建议谢谢大家！谢谢大家！
