有机蒸气分离膜发展历程

  • 90 年代初开始从事有机蒸气分离膜的研制
  • 90 年代末开发出有机蒸气分离膜
  • 2000 年 10 月,在中国石油天然气股份有限公司大连石化分公司完成工业中试
  • 2001 年 3 月,在南京金陵塑料厂建立国内第一套工业装置

       至今,已经在聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、乙二醇等行业得到广泛应用,推动了国内有机蒸气膜分离回收技术的发展应用。

  • 有机蒸气分离膜工作原理


      聚丙烯行业
      在本体法聚丙烯生产过程中,由于受压缩、冷凝的条件限制,有部分丙烯( 50 ~ 80v% )未能冷凝,排往火炬,造成能源浪费和环境污染。通过膜分离对其进行回收,可以将 95% 以上的丙烯回收,整个回收系统投资回收期短,一般在 4 个月左右,经济效益十分显著。

    国内首套膜分离丙烯回收装置--------南京金陵塑料厂膜分离装置

       聚乙烯行业
       对于 UCC 工艺聚乙烯生产过程中,由于受压缩 / 冷凝的条件限制,部分丁烯,戊烷未能冷凝,随着氮气经过后端缓冲罐后,部分去脱气仓,其余的放空。通过膜分离技术,可以将 90% 以上的丁烯, 95% 以上的戊烷进行回收。同时,通过对膜分离系统的设计,乙烯气体在一个低程度上的累积后达到平衡,不会产生因乙烯气体的无限累积造成系统憋压,从而保证膜分离系统的连续运行。

    首套国产膜分离系统聚乙烯尾气轻烃回收装置--------中原石油化工公司膜分离装置(处理能力 2000NM3/h)


      BP 流化床工艺生产中,气相反应中乙烯单体的单程转化率小于 100% ,未反应的乙烯单体经循环压缩机送回反应器,进一步反应。在此循环过程中为了防止惰性气体的累积,保证乙烯反应浓度,需将部分循环气作为驰放气进行排放,造成大量的乙烯单体损失。通过膜系统,可以将排放气中的乙烯单体 85% 以上进行回收,富积乙烯气流返回到现有的循环压缩机入口,进一步参加反应。

    BP 聚乙烯膜分离回收工艺特点:

  • 可以回收 85% 以上的乙烯。
  • 对于 HD5010 和 LL0209AA 工艺,同时还可以回收 90% 以上的丁烯。
  • 膜分离系统的增设,维持了与增设前惰性气体的排放平衡,从而可以保证生产线的稳定运行,以及膜分离回收系统的连续工作。

      聚氯乙烯行业
      在 PVC 生产中,一般采用压缩冷凝的办法来回收 PVC 聚合过程中未反应的 VCM 。但在冷凝后,排放的不凝气中仍然含有较高浓度的 VCM ( 10% ~ 30%)。通过膜分离进一步提高 VCM 的回收率,同时降低 VCM 的排放浓度,有着显著的经济效益和社会效益。

      膜分离回收技术特点:

  • 回收精馏尾气中 95% 的氯乙烯和 85% 的乙炔
  • 通过膜分离后的排放尾气中 VCM 含量小于 1%
  • 可以降低 VCM 单耗 5 ~ 15kg
  • 大大降低吸附或者吸收装置的处理负荷
  • 可以省去尾气冷凝器或者降低尾气冷凝器的操作温度

    首套国产膜分离系统氯乙烯精馏尾气氯乙烯单体回收装置---锦西化工集团膜分离装置

      乙二醇行业
      在 EO/EG 生产过程中,乙烯和氧气以一定比例,以甲烷为致稳气,在银催化剂作用下反应。由于采用空分氧气引入惰性气体 Ar ,为避免 Ar 在系统累积,需排放一部分循环气。由此而造成乙烯和甲烷气体损失。以 10 万吨 / 年EO计算,每年损失乙烯约 300 吨。

    膜分离回收技术特点:

  • 乙烯回收率大于 85% ? 甲烷做为致稳剂时,可回收甲烷 50% 以上。


      油气回收行业
      石油是我国主要的能源之一,汽油作为商品在销售过程中要经过多层运输环节,不可避免的挥发损耗占总量的 0.3 ~ 0.6%,以此估算我国全年损耗近15~30 万吨。这部分损耗都集中在石油销售系统内,经济损失巨大,还造成污染环境,同时还存在不安全因素。

      来自装车作业的油气 / 空气混合气体由液环压缩机加压至操作压力。压缩后的气体同密封所用的密封液环一起进入吸收塔,在塔内通过切向漩流可将液体与压缩气体分离。

      气态的油气 / 空气混合气在吸收塔内由下向上流经喷淋塔填料与自上而下喷淋的液态烃类逆流接触,液态烃类将大部分油气吸收。剩余的油气 / 空气混合物从喷淋塔的顶部排出,进入膜分离系统。

      膜分离单元由一系列膜组件组成。真空泵 C2 在膜组件的渗透侧产生真空,以提高膜分离的效率。膜分离单元将混合气分离成两股气体——富集烃类的渗透气体和贫烃类的截留气体。经过分离后,排放气体浓度低于排放标准可以排入大气。渗透气体重新回到压缩机 C1 入口,同原料气体混合,进行上述循环过程。烃类的回收是在喷淋塔中完成的。

      液环压缩机使用液烃进行密封,产生无接触密封环,并同时除去压缩气体所产生的热量。





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