雷霆

引言：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)石油能源的需求逐漸增大，石油化工行業(yè)的發(fā)展有著十分重要的意義。為有效的提高人民群眾的生活質(zhì)量水平，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，從而更好的滿足現(xiàn)代化社會(huì)及該行業(yè)的發(fā)展要求，就必須大力發(fā)展石油化工產(chǎn)業(yè)，將膜分離技術(shù)應(yīng)用于其中，提高石油化工生產(chǎn)效率與水平。膜分離技術(shù)主要是用于氣-氣介質(zhì)分離或者液-液介質(zhì)分離，與傳統(tǒng)介質(zhì)分離原理存在一定的差別，由于這種分離技術(shù)具有精度高、速度快等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)各個(gè)行業(yè)中，并取得了不錯(cuò)的成效。

一、引言

膜分離技術(shù)是依靠功能性分離膜作為過(guò)濾介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)高效分離、濃縮物質(zhì)的現(xiàn)代化高新技術(shù)之一，作為高效膜分離技術(shù)，其具有操作簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性好、易于工業(yè)放大等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于石油化工、天然氣開(kāi)采、運(yùn)輸、加工等相關(guān)領(lǐng)域，有效的提高了石油化工生產(chǎn)效率，對(duì)提升人民群眾生活質(zhì)量、促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展具有十分重要的意義。因此在石油化工領(lǐng)域引入膜分離技術(shù)，將會(huì)石油企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益、技術(shù)效益以及社會(huì)效益，從而促進(jìn)我國(guó)石油事業(yè)健康、長(zhǎng)效、可持續(xù)發(fā)展。

二、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)50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70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?，F(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。

三、膜分離技術(shù)在石油化工領(lǐng)域中的應(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。由于我國(guó)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)多數(shù)油田采用二次采油或者三次采油工藝，脫水后的原油往往會(huì)產(chǎn)生大量的廢水。為確保單井開(kāi)采地質(zhì)的穩(wěn)定性和生產(chǎn)的連續(xù)性，需要用高壓泵把水向地下回注，使其達(dá)到回注標(biāo)準(zhǔn)用水后實(shí)現(xiàn)再利用，提高了水資源的利用率，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，因此膜分離技術(shù)在石油化工領(lǐng)域中具有廣闊的發(fā)展前景。

（二）膜法處理有機(jī)廢氣

有機(jī)廢氣作為石油化工中常見(jiàn)的污染物，其中含有揮發(fā)性有機(jī)物，其毒性十分大，有的甚至?xí)掳热绫?、多環(huán)芳烴等，不經(jīng)處理排放對(duì)環(huán)境危害較大，且有機(jī)蒸汽易燃易爆，給企業(yè)生產(chǎn)埋下了安全隱患。由于污染物危害較大，我剛相關(guān)法律規(guī)定必須嚴(yán)格控制其排放，需要對(duì)工業(yè)產(chǎn)生的可燃?xì)怏w進(jìn)行回收利用。但是傳統(tǒng)的廢氣回收技術(shù)冷凝比較簡(jiǎn)單，污染物處理效果不好，那么將膜分離技術(shù)應(yīng)用于有機(jī)氣體分離中，其流程十分簡(jiǎn)單、回收率高、操作成本低，是一種前景比較好的技術(shù)。

（三）膜法脫除天然氣中的水蒸氣

油氣田開(kāi)采出來(lái)的天然氣往往含有一定量的水蒸氣，在外界條件的變化下會(huì)形成液態(tài)水或者是固化成冰，大大增加了天然氣輸送過(guò)程中的能耗，可能還會(huì)造成管路阻塞，影響輸氣工作等。同時(shí)天然氣中含有二氧化碳、硫化氫等酸性氣體，加快了相關(guān)設(shè)備和管路的腐蝕。將膜分離技術(shù)用于天然氣中水蒸氣的脫除，該技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、連續(xù)性強(qiáng)、無(wú)二次污染、無(wú)需再生、設(shè)備靈活方便、節(jié)省空間等優(yōu)勢(shì)，更好的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)分離技術(shù)的缺陷與不足。

（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)用于酸性氣體的處理，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)。

四、結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)科學(xué)技術(shù)日新月異，給膜分離技術(shù)帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，因其具有設(shè)備占地少、穩(wěn)定性高、操作簡(jiǎn)便、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，在社會(huì)相關(guān)領(lǐng)域中應(yīng)用比較廣泛。在石油化工中，膜分離技術(shù)不僅適用于天然氣的勘探、開(kāi)采以及加工等，還能應(yīng)用于納濾、滲透汽化、反滲透等方面。膜分離技術(shù)的發(fā)展更好的滿足了石油化工領(lǐng)域諸多場(chǎng)合的技術(shù)需求，有效的實(shí)現(xiàn)了石油化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，大幅度的提高了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

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（作者單位：正能建工集團(tuán)有限公司）