苯-环己烷分离渗透蒸发膜的研究进展与展望.pdf

维普资讯 石 油 化 工 2005年第34卷第9期 PETRoCHEM ICAL TECHNOLoGY ·885 · 一～～进评展一一一一 苯 一环 己烷分离渗透蒸发膜的研究进展与展望 方志平 ，姜忠义 (1．中国石油化工股份有限公司 科技开发部 ，北京 100029；2．天津大学 化工学院，天津 300072) [摘要]由于苯和环己烷的相对挥发度非常接近，利用传统分离方法(如萃取精馏或共沸精馏)分离苯 一环 烷混合 物的分离效率较低。柑 比之下，利用膜的溶解和扩散选择性对苯 一环 己烷混合物进行分离的渗透蒸发技术具有优 势。综述了渗透蒸发膜分离苯 一环己烷混合物的研究进展，重点介绍了用于渗透蒸发技术的膜材料 (特别是高分子 膜材料)，对渗透蒸发技术分离苯一环 己烷混合物的研究前景进行 _r展望 。 [关键词]渗透蒸发；苯；环 己烷；膜 ；分离 [文章编号]1000—8144(2005)09—0885一O6 [中图分类号]TQ028．8 [文献标识码]A 渗透蒸发技术是通过致密膜的选择性达到分离 主要对象是高分子材料，也有一些研究者对无机膜 液体混合物的目的。渗透蒸发技术具有分离因子 材料和有机 一无机复合膜材料进行了研究。 高、操作简单、易于实施、投资省、操作费用低、无污 本文综述了渗透蒸发膜分离苯 一环己烷混合物 染、过程不受汽液平衡限制等优点，特别适用于分离 的研究进展，介绍了用于渗透蒸发技术的膜材料，对 恒沸物和近沸点物系 ¨’。渗透蒸发技术不同于精 渗透蒸发技术分离苯 一环己烷混合物的研究前景进 馏技术 (基于待分离组分相对挥发度 的不同而达到 行 了展望。 分离的目的)，是基于不同组分在渗透蒸发膜 中的 l 高分子材料 溶解和扩散性能的不 同而达到分离 目的。近年来 ， 渗透蒸发技术分离有机 一有机混合物一直是热点和 较早开展的采用渗透蒸发技术分离苯一环己烷 难点，而且主要集 中在苯 一环己烷、醇 一醚混合物的 混合物 的尝试都由于膜 的选择性低而失败。早 分离 。在石化工业 中，苯和环 己烷的分离是最 期用于渗透蒸发技术分离苯 一环 己烷混合物研究的 重要和最困难 的过程之一 。苯和环 己烷均为非 高分子材料主要是聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯等。 极性六元环状化合物，化学、物理性质非常接近，并 通常认为 ，对于渗透蒸发过程 ，高分子膜的渗透 且苯和环 己烷的沸点仅相差 0．6℃，普通精馏方法 选择性主要 由其溶解选择性所决定 。高分子膜 不能有效地分离苯 一环 己烷混合物。 目前用共沸精 的扩散选择性通常较低 ，其扩散选择性通常由渗透 馏和萃取精馏法分离苯一环己烷混合物，但 由于这 物分子的大小来决定 。为了获得高 的溶解选择性 ， 两种分离方法流程相当复杂 、投资高、需要引入第二 要求膜对苯的亲和作用大于对环 己烷的亲和作用。 个精馏塔来分离加入 的质量分离剂，并且只在特定 然而过度的亲和作用将导致膜 明显溶胀 ，结果使膜 的苯含量范围内才能比较高效地发挥作用 ，因而 的溶解选择性和机械强度都降低 。因而，提高高分 并不受工业界所青睐。总之，目前普遍在寻找一种 子膜的溶解选择性和抑制膜的溶胀是开发高分离性 更适合的分离方法分离苯 一环己烷混合物 。渗透蒸 能渗透蒸发膜 的两个关键因素 。对于抑制膜的溶 发技术不仅可以降低投入费用、简化流程、不加入第 胀 ，目前 已有一些方法 (如高分子合金、等离子体填