绿色化工与工艺.doc

绿色化工与工艺——膜分离技术能源是人类赖以生存和发展最重要的一种资源,是一国经济社会发展和人民生活改善的重要物质基础。我国长期以来对能源的安全供应非常重视,相对来说忽视了能源发展对环境所产生的负面影响,导致环境问题日益严重。油田勘探开采过程中的井喷事故、采油废水、钻井废水、洗井废水、处理人工注水产生的污水的排放;气田开采过程中产生的地层水, 含有硫、卤素以及锂、钾、溴、铯等元素,其主要危害是使土壤盐渍化;油气田开采过程中的硫化氢排放;炼油废水、废气(含二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、烃类、一氧化碳和颗粒物)、废渣(催化剂、吸附剂反应后产物)排放; 海上采油影响海洋生态系统,石油因井喷、漏油、海上采油平台倾覆、油轮事故和战争破坏等原因泄入海洋,对海洋生态系统产生严重影响;在交通运输业,机动车尾气等造成大气污染, 排放一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、铅等污染物;等等。 1 绿色化工由于环境污染和资源匮乏等问题日趋严重,“可持续发展”成为 21世纪经济和社会发展的重要战略,环境保护刻不容缓,由此也催生了绿色化工的快速发展。 绿色化工的定义在化工产品生产过程中,从工艺源头上就运用环保的理念,推行源消减、进行生产过程的优化集成,废物再利用与资源化,从而降低了成本与消耗,减少废弃物的排放和毒性,减少产品全生命周期对环境的不良影响。绿色化工的兴起,使化学工业环境污染的治理由先污染后治理转向从源头上根治环境污染。 绿色化工技术绿色化工技术是在绿色化学基础上开发的从源头上阻止环境污染的化工技术,是指采用绿色化工技术进行清洁生产、制取环境友好产品的全过程。绿色化工技术的发展,与绿色化学的活动密切相关。美国化学界把“化学的绿色化”作为 21世纪化学进展的主要方向之一。 2 膜分离技术 膜分离技术膜技术是一门新兴的分离技术,广泛应用于水处理、食品加工、化工、制药等领域。它具有物质不发生相变,分离系数大,在常温下进行,装置简单,使用范围广,操作方便等特点。膜分离技术的原理如图 1 所示,在膜的一侧加以推动力时,原料侧组分选择地透过膜。从而达到分离或提纯的目的。图1膜分离技术原理膜分离技术按传质推动力可分为压力差、浓度差、温度差、电位差等推动力膜。膜分离所用膜按照材料可分为:有机膜和无机膜。 膜分离在石油化工领域中的应用(1) 从合成氨放空气中回收氢气;(2) 从组成复杂的炼厂气中回收氢气;(3) 石油化学工业中合成气的调节; (4) 工业气体膜法脱湿; (5) 有机蒸汽的净化与回收; (6) 含油废水处理 膜技术在含油废水处理中的应用含油污水面广量大,在石油开采、石油炼制、石油化工、油品贮运、油轮事故、轮船航运、车辆清洗、机械制造、食品加工等过程中均会产生含油污水。油污染作为一种常见的污染,对环境保护和生态平衡危害极大。含油污水中的油分一般认为以浮上油、分散油、乳化油等 3 种状态存在。目前处理含油污水基本沿用老三套流程:即由机械分离、凝聚沉淀和活性污泥处理。这种处理方法一般消耗能量大,水也不能回用,从环境保护和节省能源的角度考虑,要求有新的方法对含油废水进行深度处理。含油废水同时含有表面活性剂和其他可溶性有机物,所以在除去油分的同时, 必须考虑 BOD 和COD 成分的除去。含油废水的 3 种存在状态,即浮上油、分散油和乳化油,其中前