油气回收膜分离法
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油气回收膜分离法工作原理嘿,你知道油气回收膜分离法不?这可是个超厉害的技术呢!那它的工作原理到底是啥呢?咱今儿就来好好唠唠。
油气回收膜分离法呀,主要是利用了特殊的膜材料对油气混合物进行分离。
这膜就像是一个神奇的筛子,能把油气中的不同成分给区分开来。
先说说油气混合物是咋来的吧。
在石油的储存、运输和销售过程中,汽油、柴油等油品会挥发产生油气。
这些油气要是直接排放到大气中,那可不得了,既浪费资源又污染环境。
所以呢,就得想办法把它们回收起来。
膜分离法就是一种高效的回收方法。
它的核心就是那神奇的膜。
这种膜一般是由高分子材料制成的,具有特殊的结构和性能。
膜的一侧是油气混合物,另一侧是低压的空气或者其他气体。
当油气混合物接触到膜的时候,由于膜的特殊性质,不同的成分会有不同的透过速度。
比如说,油气中的烃类分子比较容易透过膜,而空气等其他成分则比较难透过。
这样一来,就可以实现油气和空气的分离。
具体来说,油气中的烃类分子会在压力的作用下,通过扩散的方式穿过膜,进入到低压侧。
而空气等其他成分则被留在了高压侧。
这样,就得到了比较纯净的烃类气体,也就是回收的油气。
膜分离法的工作过程可以分为几个步骤呢。
首先是油气的预处理。
这一步主要是把油气中的杂质、水分等去除掉,以免影响膜的性能。
然后,经过预处理的油气被送到膜组件中。
膜组件一般是由很多个膜单元组成的,每个膜单元都像一个小过滤器,不断地进行着油气的分离。
分离出来的烃类气体被收集起来,可以进行再利用,比如作为燃料或者化工原料。
而留在高压侧的空气等其他成分则被排放到大气中。
膜分离法有很多优点呢。
首先,它的分离效率比较高,可以回收大部分的油气。
其次,它的操作比较简单,不需要复杂的设备和工艺。
而且,膜分离法还具有占地面积小、运行成本低等优点。
不过,膜分离法也有一些局限性。
比如说,膜的性能会随着使用时间的延长而逐渐下降,需要定期更换。
而且,膜对油气的成分和温度等条件也有一定的要求。
如果油气中的杂质太多或者温度太高,就可能会影响膜的分离效果。
利用不同的有机气体与氮气、氧气等常规气体在高分子分离膜中透过速度的差异即选择透过性,从而达到将不同气体分离的目的。
燃料油蒸汽中主要有机气体组分在压差的驱动下,在膜中的溶解、扩散,解溶速率即透过速率要比常规气体氮气、氧气快十倍至几十倍,所以在混合气体通过膜组时渗透侧形成有机气体高浓度渗透流,在高压透余侧形成常规气体富集的透余气流,从而完成气体分离。
收集石化行业储运过程中间歇性排放的油气后,经缓冲气柜进入冷凝单元回收大部分的油气,出口油气经膜组件富集后再返回冷凝单元入口复叠处理,透余侧的气体再进入吸附罐吸附从而达到排放标准要求。
该技术工艺流程如下图所示:
技术特点:
²该技术应用于油气回收时,能大大提高所需的处理工艺温度,在达到排放标准的同时,
大大降低了能耗。
²油气回收时,可直接见到回收产物,便于对装置的运行情况进行评价。
²采用冷凝回收-油气膜分离-吸附组合工艺能提高油气回收效率。
²VOCs回收率>99.9%。
2.2 吸收法吸收法回收油气,主要是在分离的过程中,通过促使吸收塔底部进入高浓度油蒸气和塔顶喷淋而下的吸收剂进行充分接触,然后利用油气在不同吸收剂的溶解度不同的特性,实现对难熔解组分的分离。
吸收塔的大部分油气都可以被吸收液吸收,之后还要对剩余的大量容器进行进一步的处理工作。
使用吸收法的时候,需要选择对汽油组分的溶解度较高的吸收剂,而且也要保证吸收剂具有良好的可再生性能。
目前常用的吸收剂包括柴油、低温期油和有机溶剂。
目前常用的吸收方法包括常温常压吸收法和冷吸收法。
常温常压吸收法在正常的条件下操作,必须要保证气液能充分接触,才能保证吸收的效果,而且要降低压力的损失,所以使用该方法对于吸收剂的要求比较严格。
冷吸收要求温度在低于0℃进行,使用该方法也需要使用防冻剂避免出现吸收大堵塞的问题,但是甲烷等轻质易挥发的有机化合物不容易被吸收。
2.3 膜分离法膜分离法的原理为高分子膜对于油气的优先透过性要比其他物质更高,所以在一定压力的推动下,能够让油气空气的混合物穿过膜之后过滤掉空气,实现油气的回收。
目前的技术,一般膜片为三层有不同材料构成的复合结构,分别起到不同的隔离作用,表面层的致密硅胶曾具有分离作用、中间层的材料是聚丙烯腈,最内层为无纺布。
中间层的主要作用在对整个结构进行支撑,这样就能够让膜有更高的机械强度。
3 油气回收系统的使用3.1 一次油气回收系统卸油油气回收系统也被称为一次油气回收系统,可以将汽油油罐车卸油时产生的油气回收到油罐车的密闭油气回收系统当中。
该回收系统的原理由于汽油从油罐车卸入油罐,油罐的压力会增大,油罐车的压力减小,之后油罐中的油气就会在压力的作用下,经过管道压入油罐车,实现回收的目的[3]。
3.1.1 一次油气回收系统的操作卸油之前,需要对储油罐的压力调节阀/真空压力阀的状态进行检查,确保阀门在常开状态,对于汽油罐气管上的紧急放空阀需要控制其处于常闭状态,埋地罐也要处于阀门常闭状态。
国内外油气回收技术及其评价(一)国内外油气回收技术介绍◆油气回收系统包括两部分,即:油气收集系统和油气分离回收系统。
大家通常所说的油气回收技术是指完成油气分离达到回收目的的技术。
◆从原理上来说,目前常用的油气与空气的分离回收方法有4种:◆(1)吸收法油气回收;◆(2)冷凝法油气回收;◆(3)吸附法油气回收;◆(4)膜分离法油气回收。
◆另外有些还含有压缩过程或几种方法的综合利用。
◆1、吸收法油气回收技术◆国内外应用的吸收法油气回收技术有两种,即常压常温吸收法和常压冷却(低温)吸收法。
◆(1)常压常温吸收法◆常压常温下,在吸收塔内利用吸收剂与油品储运系统排放出来的油气—空气混合气接触而回收或除去其中油气的一种方法。
李经理:I5z5Io7qIBb◆(2)常压冷却(低温)吸收法◆由于冷液体的分压远低于油气蒸气的分压,且液体的质量较蒸气重,故大部分的易挥发有机化合物蒸气不能保持气相,易被吸收到液相中。
◆2、冷凝法油气回收技术冷凝法的基本原理是当冷凝气的温度低于其露点温度时将发生冷凝。
由于易挥发性有机化合物的露点温度高于空气的露点温度,故当对油气蒸气和空气的混合物进行冷凝时,大部分的油气蒸气会被冷凝成液态而空气则可以通过通风口被排出,从而达到分离的目的。
这种方法的优点是操作安全可靠,回收的烃类液体不含杂质;缺点是投资高、操作费用高。
此项技术美国运用较多,在国内应用的实例有中石化引进的DEC- 900直接冷凝法油气回收装置,该装置安装在其所属华北分公司。
冷凝油气回收装置回收效果好,但多为进口设备,价格昂贵、操作成木高。
国产设备要达到工业化应用程度成本太高,因此在国内得到社会化推广困难较大。
◆3、吸附法油气回收技术吸附分离过程是利用混合物中各组分与吸附剂之间结合力强弱的差别,即在吸附剂与流体相间分配不同的性质,使混合物中难吸附与易吸附组分实现分离。
它的特点是合适的吸附剂对各组分的吸附有很高的选择性。
吸附分离技术己在各行业得到广泛的应用和发展,并也成为一项重要的气体分离技术。
汽油车油气回收原理答案:油气回收方法主要有活性炭吸附法、膜分离法、冷凝法和溶剂吸收法。
各种油气回收技术的工作原理不同,各有优缺点。
1)吸收法吸收法是利用易吸收油气的吸收液,在吸收塔内与混合气喷淋接触以溶解吸收其中的油气。
该方法有两种回收类型,一种是富吸收液可以再生(解吸),装置可设计为一个独立完整的系统,适用范围广,但吸收液性能要求严格,另种一是富吸收液采用新鲜汽油或煤油,吸收油气的汽油或煤油送回储库,再次销售。
吸收法的主要优点是操作弹性较大,气体流量在容许的范围内,均能正常操作。
但吸收法也存在以下缺陷:一、为了达到排放标准,吸收过程的冷却温度要控制在低温下进行,此时,系统需要制冷系统、材料使用低温钢材,投资及运行费用较高,还需注意结冰(即要预冷脱水及适时除霜);二、如果进行解吸,需要较多的加热热量,运行成本高;三、如果不进行解吸,回收的油品在再次的装车过程中,又挥发到油气中,会增加小呼吸排放,同时增加油气处理量,反复回收,降低回收效率。
2)冷凝法直接将油气冷凝成液体回收。
在冷凝过程中,油气需要从常温直接冷却到摄氏零下几十度直至零下以上。
才能达到标准规定的排放要求。
冷凝法主要的优点是:一、制冷技术成熟可靠,是装置稳定运行的可靠保证;二、操作弹性较大,采用多机组,可在大范围(20%~100%)内调节制冷负荷;三、回收的油品是单独产品,建设单位可以单独销售,也可以混入汽油,也可以送入炼油装置(如催化裂化的吸收稳定)进行再加工;四、浅冷时制冷效率高,制冷温度在 0℃时,能耗比可达2~3(消耗1kW电力可获得2~3kW冷量)。
但冷凝法也存在以下缺陷:一、低温制冷能耗高,低于-100℃时,能耗比只有0.1~0.2,在运行成本上是很不经济、合理的;二、低温材料价格高,造成整体设备造价高;三、油气冷凝温度低于0℃后,会有结霜的情况,需要定时除霜。
冷凝法在国外应用比较多,国内应用的仅以回收凝缩油为目的,不能达到油气排放<25g/m3的要求。
油气回收是指对工业过程中产生的废气中的油烟、油雾或挥发性有机物(Volatile Organic Compounds, VOCs)进行处理和回收利用的过程。
以下是常见的六种油气回收方法:
1. 燃烧法:
将废气中的油烟、油雾或VOCs在高温条件下进行完全燃烧,将其转化为二氧化碳和水等无害物质。
这种方法适用于高浓度废气的处理,但对能源消耗较多。
2. 吸附法:
使用吸附材料如活性炭、分子筛等,将废气中的油烟、油雾或VOCs吸附到材料表面,实现分离和回收。
吸附剂可以通过热解或蒸汽再生进行回收和再利用。
3. 冷凝法:
利用冷却设备使废气中的油烟、油雾或VOCs冷凝成液体,并通过分离器将其与废气分离。
液体油可以进一步进行处理和回收。
4. 压缩法:
废气中的油烟、油雾或VOCs经过压缩和冷却,使其凝结成液体。
然后通过膜分离或重力分离等方法将其与废气分离,并对液体进行处理和回收。
5. 微生物法:
利用生物反应器中的微生物菌群降解废气中的油烟、油雾或VOCs,将其转化为无害物质(如二氧化碳和水)。
这种方法适用于较低浓度和复杂成分的废气处理。
6. 膜分离法:
使用特殊的膜材料,通过渗透和分离原理将废气中的油烟、油雾或VOCs与气体分离。
这种方法具有高效和节能的优点,适用于大规模的废气处理。
需要根据废气特性、浓度、流量和目标回收效果等因素选择合适的油气回收方法。
在实践中,常常采用多种方法的组合以达到最佳的处理效果。
此外,还需遵循相关的法规和标准,确保油气回收过程符合环境保护要求。
油气回收方法的分析与比较目前,油气回收方法主要有四种:活性炭吸附法;吸收法;膜分离法;冷凝法。
1.活性炭吸附法油气回收技术储运过程产生的含烃气体通过活性炭吸附剂床层,其中的烃类被吸附剂吸附,吸附过程在常温常压下进行。
吸附剂达到一定的饱和度后,进行抽真空减压再生,再生过程中脱附出的油气再用油品进行吸收,吸收后的贫气再返回到吸附过程进行吸附。
主要工艺单元包括:油气收集、吸附过程、再生过程、压缩过程、吸收过程、换热和密封。
吸附法的最大优点就是可以通过改变吸附和再生运行的工作条件来控制出口气体中油气的浓度。
缺点是,工艺复杂、吸附床层易产生高温热点(实验室试验已证明)。
三苯易使活性炭失活;失活活性炭的处理问题。
国内尚未有国产的工业装置运行,有四套进口的装置在石油库运行,装置购置费用高。
工艺流程:在装车地点产生的油气通过密闭鹤管进入油气回收装置。
在油气进入装置之前,先通过一个排水罐以保证不含汽油的油气微粒进入碳床。
另外,油气母管上还设有PVV(真空/压力阀)紧急出口,可以确保装置在停工状态下将油气母管内的油气释放。
PVV紧急出口或其他紧急出口应该配有相应的阻燃阻火栓。
回收装置由2个碳床组成,一个通过阀门连接在油气进入管上,处于“吸附”状态,另一个则通过真空泵进行“再生”。
两个炭床同时工作,保证对源源不断进入装置的油气及时进行回收处理。
即:一个炭床用于吸附油气中的烃,另一个炭床则将吸附的烃通过真空泵排出;当第一个炭床的吸附烃达到饱和后,立即转入“再生”操作(即脱附阶段),而在此之前已排空的第二个碳床进入下一个阶段的“吸附”状态。
活性炭的再生需要通过两个阶段完成。
首先,活性炭容器内被抽真空,所吸附的烃从炭床中分离出来,使大部分烃被脱附。
然后,为了保证炭床中的烃被尽可能彻底地清除干净,有必要引入少量空气对碳床上可能残留的烃进行吹扫。
本装置采用的真空泵是液环泵。
需要一个液气分离罐和一个换热器。
真空泵的封液是乙二醇和水的混合物。
油气回收膜分离法1国外发展现状国外对膜法油气回收的研究和工业应用较早。
日本NKK公司1988年建造了第一套用于油库油气回收的膜装置。
1989年德国BORSIG公司也成功推出了膜法油气回收装置,至今已有180多套大型装置在运行。
德国的GKSS公司、日本的日东电工和美国的MTR公司都在膜法油气回收方面实现了工业应用。
欧洲建造了很多安装在输油管线终端的大型膜装置,用来从输送过程产生的气流中分离和回收油气。
由于国外在气体分离膜领域开展的研究较早,目前国外己经实现工业化的膜分离法回收VOC的生产厂家以及回收体系有:我国对气体分离膜的研究开发和应用开始的较晚,20世纪80年代初才开始。
但由于气体分离技术与催化燃烧、吸附等传统处理方法比较,具有效率高、能耗低、操作简单、装置紧凑、占地面积少、无二次污染等显著特点,所以得到了广泛推广和深入研究。
中科院化学物理所、中科院应用化学所等单位在该方面进行了积极有益的探索,并取得了长足进步。
我国目前使用膜分离技术主要应用的领域有:氢气的回收和利用、从空气中制取富氮、从空气中富集氧气、二氧化碳的回收和脱除、工业气体脱湿、从天然气中提取浓氦气、空气中易挥发有机物的回收等。
在这些领域,膜分离技术基本都得到了工业化应用,但在回收废气中的挥发性有机物领域的研究应用工作只是最近几年才开始。
在化工生产、油罐、油轮及加油站等有机物质制造、贮存、运输和使用过程中,经常要排放挥发性有机气体。
他们通常由惰性气体和烷烃、烯烃等有机气体组成,采用膜技术实现有机混合气体的分离,不仅可以回收附加值高的烷烃、烯烃等有机物和NZ等,获得可观的经济效益。
2002年,中国科学院化学物理研究所和吉化公司合作进行了现场实验,采用螺旋卷式膜分离器回收聚乙烯生产过程中排放的乙烯和丁烯单体,取得了较好的结果。
但在膜材料的研究和生产领域,我国还没有全部实现自己研制开发。
寻找成本低,分离效率高、化学稳定性好、耐热、并具有优良的机械加工性能的膜材料,并将其工业化应用将是我国研究人员面临的挑战。
近几年来,国外的实验室研究分离VOC使用得最多的膜分离材料是聚二甲基硅氧烷P(DMS)。
它从结构上看属半无机、半有机结构的高分子,具有许多独特性能,是目前发现的气体渗透性能好的高分子膜材料之一。
研究人员大多是采用聚枫(PS)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚间苯二甲酸乙二酯(PEI)等材料作为支撑层,使用PDMS 涂层堵孔,作为选择性分离层,选择性分离VOC/N2或空气体系,都取得了理想的实验结果。
2003年,欧科环境技术与德国GKSS研究所、BORSIG公司合作,率先引进膜法油气回收技术,在中石油灵广加油站应用成功。
这座加油站安装上膜法油气回收装置后,油气回收率达到98%以上,尾气排放浓度降到15 g /m3以,低于欧洲标准(35 g /m3),是国第一座真正意义上的安全、环保、效益型的加油站。
2膜分离机理膜法气体分离的基本原理就是根据混合气中各组分在压力的推动下透过膜的传递速率不同,从而达到分离目的。
对不同结构的膜,气体通过膜的传递扩散方式不同,因而分离机理也不同。
目前常见的气体通过膜的分离机理包括:(1)气体通过非多孔膜即致密膜(如,高分子聚合物膜)的溶解—扩散的分离机理。
一般橡胶态聚合物的气体渗透是溶解控制,玻璃态聚合物为扩散控制。
此时,气体透过膜的过程可认为由3个环节(步骤)组成:①吸着过程,即气体在膜的上游侧表面被吸附、凝聚、溶解。
这个过程带有一定的选择性;②扩散过程,即该被吸着的气体在膜两侧压力差、浓度差的推动下,按不同扩散系数扩散透过膜另一侧;③解吸过程,即该已扩散透过的气体在膜下游侧表面被解吸、剥离过程。
一般来讲,气体在膜表面的吸着和解吸过程都能较快地达到平衡,而气体在致密膜的渗透扩散较慢,是气体透过膜的速率控制步骤,但也是起选择性分离的关键所在。
(2)气体通过多孔膜(如,多孔性瓷膜)的微孔扩散机理。
此分离机理包括5种情况(类型):①孔径大于气体分子平均自由行程时的常规的层流扩散。
这时渗透率很高,但分离效果不会很明显;②孔径小于气体分子平均自由行程时的Knudsen扩散(气体在多孔固体中扩散时,如果孔径小于气体分子的平均自由程,则气体分子对孔壁的碰撞,较之气体分子间的碰撞要频繁得多,这种扩散,称为Knudsen扩散)。
此时气体为难凝性气体;③表面扩散,即当气体分子可被吸附在多孔介质表面时,就会在表面浓度梯度的作用下产生表面分子迁移流动。
如果存在有膜孔压力差推动力,则这些被吸附分子可能会出现表面滑移流动。
此时的渗透率及分离度将比单纯的浓差表面扩散要大得多,而且如可能出现多层吸附时,则其效果更明显;④毛细管冷凝,即可凝性气体在膜微孔中发生毛细管冷凝及可能有的多层吸附时,减少甚至消除气相流动,在膜孔压力差推动力的作用下,发生较高的渗透率及分离度。
油气是由多种烃组分组成的混合气。
在带有30m毛细管及氢焰检测器的色谱分析汽油蒸气时,在1h曾获得(测得)255个组分峰。
但一般可认为油气主要是以C3~C7组成,大都为可凝性烃。
故其分离回收机理即以毛细管冷凝机理为主。
膜分离法回收油气时,一般增加“压缩+冷凝”过程,即在混合气进入膜分离器前增加“压缩+冷凝”过程,其压缩比常为3~4。
这时更有利于可凝性气体的毛细管冷凝分离。
也有在膜组件下游抽真空,但相对偏少;⑤分子筛分。
此时对多孔无机膜分离油气—空气是一种最理想的分离机理,即大分子的油气组分(烃组分)被截留,而小分子的空气组分(N2,O2)可透过,因此,具有很高的分离度。
但膜的孔径要求(即制备要求)相当苛刻,且渗透率也不大。
膜分离技术的特点是:可以在膜的截留侧和渗透侧,分别达到油气的富集和贫化,从而达到油气和空气分离的目的。
哪一侧是富集侧与所使用的膜的材质、孔径和操作条件等有直接的关系。
与吸收、吸附、冷凝法油气回收相比,膜分离气体混合物是一种更简单有效的技术,尤其是许多性能优异的高分子膜和无机膜开发成功,膜法气体分离成为更有效、更经济的新型分离技术。
3油气分离膜材料对于不同结构的膜,扩散的方式也不同,因而分离机理也不同。
膜可以是固相的,也有液相的。
目前使用的技术比较成熟的的分离膜绝大多数是固相膜。
在油气分离领域使用的膜材料可分为有机材料(高分子聚合物)、无机材料(瓷)、分子筛材料及各种复合材料。
在油气及其他VOCs的膜分离回收过程中,目前应用较为成功并达到工业化应用的主要为有机膜(高分子聚合膜)。
相对来讲,无机膜的应用才刚起步。
理想的油气分离膜需具备良好的耐油气性能,优良的分离性能和渗透性能,同时易大规模制备。
目前只有高分子膜在油气回收中有大面积使用的实例,其他材料的膜还处于研究和探索阶段。
(1)高分子膜有机高分子材料是各种合成膜的主要膜材料。
在气体分离膜领域,已经应用的高分子膜材料有聚酞亚胺(PI)、乙酸纤维素 (CA)、聚二甲基硅氧烷 (PDMS)、聚砜 (PS)、聚碳酸酯 (PC)这些材料或具有高渗透性、低选择性或具有低渗透性、高选择性,使得这些材料开发的气体分离膜在石油炼制等某些特殊领域应用受到限制。
高分子材料的结构和组成决定了气体组分在材料中的溶解性能和扩散性能,气体组分在聚合物材料中的渗透系数正如玻璃化转变温度、力学性能等属于材料的本征特性之一,决定了用这种材料制成的膜所能达到的最大气体分离速度和极限选择性能。
根据玻璃化转化温度Tg,气体高分子分离膜可分为橡胶态聚合物(Tg<室温)和玻璃态聚合物(Tg>室温)两大类。
两种膜在分离气体时控制因素各不相同。
当使用橡胶态高分子膜分离油气-空气混合气时,有机蒸气优先透过而分离出来,惰性气体被选择性截留;当使用玻璃态高分子膜分离油气-空气混合气时,N2和 O2优先透过被分离,油气大分子被截留。
使用橡胶态高分子膜,有利于低浓度油气的渗透,而约束高浓度的空气渗透,从而降低整套设备投资及运行费用,因此,以前国外重点研究利用橡胶态膜分离回收 VOCs,目前橡胶态聚合物材料也得到了重视及应用研究。
橡胶态高分子材料中,链段处于可移动(震动、转动)状态,通过链段的移动,高分子部产生瞬时自由空间,使气体组分容易地通过;而玻璃态高分子中,链段热运动能量小,气体组分一般不易通过。
所以一般认为橡胶态聚合物的气体渗透系数大于玻璃态聚合物,是潜在的气体分离膜材料。
遵循此规律,早期的气体分离膜一般采用硅橡胶等橡胶态聚合物材料,如聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚辛基甲基硅氧烷(POMS)、天然橡胶等。
这些材料是目前油气分离用高分子膜分离层的主要材料。
硅橡胶复合膜通常有硅橡胶活性皮层和多空支撑层组成,其基本思想是利用硅橡胶膜对有机物较高的选择渗透特性同时,通过超薄化来降低有机组分在膜中的扩散阻力从而提高分离的渗透通量。
有机高分子膜的研究较为成熟,已经在多种气体分离中成功实现工业化应用。
有机高分子膜品种多、应用围广、成膜性能优异、柔韧性好且易于制成各种型式的膜组件,制膜成本低。
但有机高分子膜本身同样存在一些缺点,限制其应用。
其中最主要的缺点就是有机高分子膜的渗透性和选择性难以突破“Robeson上限”,即有机高分子膜的渗透性和选择性之间存在着一个“平衡(tradeoff )”关系,要想提高膜的渗透通量,则选择性将有所损失,而要想制备高选择性的膜材料,其渗透通量则将有所下降。
有机高分子膜同时还存在热稳定性差,化学稳定性差,膜污染问题难解决等缺点。
橡胶态高分子材料,如:聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚辛基甲基硅氧烷(POMS)等是目前油气分离的用高分子膜分离层的主要材料。
如,德国GKSS研究中心用于烃类VOCs分离的是以硅橡胶为表皮层的复合膜,其硅橡胶涂层厚度约为1~2μm,多孔支撑层用PEI或PVDF制成,厚度为40μm;美国MTR公司则采用PEI +硅橡胶的复合方式。
化学物理研究所也利用聚醚酰胺底膜上涂硅橡胶涂层制成复合膜,做成卷式膜分离组件,对有机蒸气膜(石油醚)/氮气混合物进行分离,在0.6MPa进料压力、小于0.2%的进料浓度下达到50%-70%的脱除率。
近年来对于采用PDMS有机复合膜作为表面分离涂层的深入研究一直没有中断,涂层应用方式也开始从平板式扩展到中空纤维式;另有部分工作则致力于寻求分离性能更佳的有机复合膜,如,通过相转化法制得不对称聚醚亚酰胺(PEI)膜、用等离子体接枝法在聚丙烯基膜上接枝六甲基二甲硅醚等。
其他高分子材料在有机蒸气膜分离中也表现出较好的渗透和分离性能,可考虑作为油气分离的表层材料。
含取代基的聚炔烃类材料具有特别优异的透气性能。
到目前为止,透气性能最好的材料是聚三甲基硅丙炔(PTMSP),这种材料对可凝性蒸汽(丙烷、丁烷)有很高的渗透选择性,有利于油气中的可凝性组分的分离。
但这种材料却表现出强烈的时间效应放置一段时间后,气体透过性能课下降一个数量级。