试分析膜分离技术在石油化工领域中的应用

雷霆

引言：随着社会经济的发展，各行各业对石油能源的需求逐渐增大，石油化工行业的发展有着十分重要的意义。为有效的提高人民群众的生活质量水平，促进我国经济飞速发展，从而更好的满足现代化社会及该行业的发展要求，就必须大力发展石油化工产业，将膜分离技术应用于其中，提高石油化工生产效率与水平。膜分离技术主要是用于气-气介质分离或者液-液介质分离，与传统介质分离原理存在一定的差别，由于这种分离技术具有精度高、速度快等优点，被广泛的应用于社会生产各个行业中，并取得了不错的成效。

一、引言

膜分离技术是依靠功能性分离膜作为过滤介质，实现高效分离、浓缩物质的现代化高新技术之一，作为高效膜分离技术，其具有操作简便、稳定性好、易于工业放大等优点，目前已经广泛的应用于石油化工、天然气开采、运输、加工等相关领域，有效的提高了石油化工生产效率，对提升人民群众生活质量、促进我国经济快速发展具有十分重要的意义。因此在石油化工领域引入膜分离技术，将会石油企业带来巨大的经济效益、技术效益以及社会效益，从而促进我国石油事业健康、长效、可持续发展。

二、膜分离技术概述

膜分离技术发展的基础阶段是上世纪50年代，該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70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。

三、膜分离技术在石油化工领域中的应用

（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。由于我国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。我国多数油田采用二次采油或者三次采油工艺，脱水后的原油往往会产生大量的废水。为确保单井开采地质的稳定性和生产的连续性，需要用高压泵把水向地下回注，使其达到回注标准用水后实现再利用，提高了水资源的利用率，具有较大的经济效益和社会效益，因此膜分离技术在石油化工领域中具有广阔的发展前景。

（二）膜法处理有机废气

有机废气作为石油化工中常见的污染物，其中含有挥发性有机物，其毒性十分大，有的甚至会致癌，比如笨、多环芳烃等，不经处理排放对环境危害较大，且有机蒸汽易燃易爆，给企业生产埋下了安全隐患。由于污染物危害较大，我刚相关法律规定必须严格控制其排放，需要对工业产生的可燃气体进行回收利用。但是传统的废气回收技术冷凝比较简单，污染物处理效果不好，那么将膜分离技术应用于有机气体分离中，其流程十分简单、回收率高、操作成本低，是一种前景比较好的技术。

（三）膜法脱除天然气中的水蒸气

油气田开采出来的天然气往往含有一定量的水蒸气，在外界条件的变化下会形成液态水或者是固化成冰，大大增加了天然气输送过程中的能耗，可能还会造成管路阻塞，影响输气工作等。同时天然气中含有二氧化碳、硫化氢等酸性气体，加快了相关设备和管路的腐蚀。将膜分离技术用于天然气中水蒸气的脱除，该技术具有操作简单、连续性强、无二次污染、无需再生、设备灵活方便、节省空间等优势，更好的弥补了传统分离技术的缺陷与不足。

（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性气体的处理，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。

四、结束语

近年来，我国科学技术日新月异，给膜分离技术带来了新的发展机遇，因其具有设备占地少、稳定性高、操作简便、环境友好等优点，在社会相关领域中应用比较广泛。在石油化工中，膜分离技术不仅适用于天然气的勘探、开采以及加工等，还能应用于纳滤、渗透汽化、反渗透等方面。膜分离技术的发展更好的满足了石油化工领域诸多场合的技术需求，有效的实现了石油化工企业的经济效益和社会效益，大幅度的提高了企业的市场竞争力。

参考文献

[1]王庚平，吕建国.膜分离技术在石油化工废水深度处理中的应用[J].甘肃科

技，2007，02：84-87.

[2]张大伟，赵杉林，祝馨怡，田松柏，刘泽龙.蒸发光散射检测技术在石油化工领

域中的应用[J].化学分析计量，2007，01：76-78.

[3]李继香.膜分离技术在生物化工领域的应用[J]. 上海化工，2012，03：21-23.

[4]王保国.膜分离材料分子设计及其在石化工业的应用进展[J].石油化工，2010，09：953-960.

[5]刘泽峰.膜分离技术在中药生产领域中的应用[J].中医药导报，2011，03：122-124.

（作者单位：正能建工集团有限公司）