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                                    技術和產品

                                    沸石膜溶劑脫水技術及撬裝設備

                                    1、技術發展歷程

                                    1997年:三井造船株式會社(現三井造船控股株式會社)開發出沸石膜脫水系統;

                                    2015年:三菱化學株式會社實現CHA沸石膜商業化(ZEBREX?ZX1);

                                    2016年:三井造船&機械服務株式會社(現三井E&S能源系統株式會社)與三菱化學株式會社達成商業聯盟,共同推進沸石膜,統一品牌名稱為ZEBREX?(工業用)和KonKer?(食品用);

                                    2017年:三菱化學株式會社開發出用于生物乙醇的耐酸性沸石膜(ZEBREX?ZX2);

                                    2021年:合肥江新化工科技有限公司和三菱化學株式會社達成全面合作,在中國推廣沸石膜溶劑脫水技術。

                                    2、技術概要

                                    ZEBREX?是一種先進的沸石膜脫水工藝技術,可應用于各種溶劑,如異丙醇、乙醇(包括生物乙醇)、丙酮、正丙醇、丁酮(甲乙酮)、N-甲基吡咯烷酮、氟系列專用溶劑等多種燃料或有機溶劑的脫水,以用于提高產品品質或溶劑回收。沸石膜脫水技術也可用于酯化反應,以加快酯化反應速率和轉化率。

                                    表2-1膜管型號選擇

                                    1.png

                                    具體應用領域說明如下:

                                    (1)酯化反應:將反應水從反應體系中脫除,加快反應速率,提高轉化率;

                                    (2)乙醇/水分離:如生物乙醇、煤制乙醇、煤制乙二醇副產乙醇、精細化工和醫藥化工用乙醇/水分離等;

                                    (3)可降解塑料行業:PBAT副產四氫呋喃分離;

                                    (4)BDO行業:醛炔法副產丁醇水溶液的脫水,順酐法甲醇塔外采丁醇有機廢液的回收;

                                    (5)異丙醇/水分離:丙酮加氫制異丙醇、精細化工和醫藥化工用異丙醇/水分離;

                                    (6)食用酒行業:低溫分離,以保持酒中氨基酸成分;

                                    (7)廢溶劑處理:以回收溶劑并減少排放。

                                    3、項目業績

                                    截止到2020年,ZEBREX?膜脫水工藝技術在全球擁有100件以上良好的業績記錄,遍及美國、日本、東南亞和歐洲,主要業績見表3-1。

                                    表3-1  ZEBREX?溶劑脫水項目主要業績表

                                    項目時間國家/地區規模t/h規模 萬噸/年
                                    2005日本 Japan0.50.4
                                    2007芬蘭 Finland5.04.0
                                    2008烏克蘭 Ukraine6.04.8
                                    2008芬蘭 Finland5.04.0
                                    2015瑞典 Sweden1.00.8
                                    2016日本 Japan0.50.4
                                    2020美國 USA21.016.8
                                    2021中國 China1.00.8


                                    4、脫水機理

                                    沸石是一種具有均勻微孔結構的鋁硅酸鹽材料,沸石膜本身類似于在其表面有一層涂層,形成于圓柱形陶瓷支撐管的外表面。這種沸石膜和陶瓷載體的復合物被稱為ZEBREX?膜管,ZEBREX?膜管直徑為12mm,長度約為1200mm。

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                                    圖4-1  沸石膜微觀結構圖

                                    沸石膜通過其“分子篩”功能選擇性地讓水分子通過(滲透),為了使含水有機化合物脫水,在膜管外部(殼程)進料,水分子從分子篩膜層外部向內部滲透(管程),由兩側的壓力差驅動脫水。

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                                    圖4-2  ZEBREX?膜管脫水機理示意圖

                                    5、技術優勢

                                    ZEBREX?核心技術是沸石膜材料,水與溶劑通過沸石膜的均一孔徑進行分離,此沸石膜材料已通過全球近100個項目的有效運行驗證;

                                    膜管高耐水性:膜管可以用于最高含水率為99%溶劑的脫水;

                                    膜管高耐酸性:膜管可以在pH>3溶劑中使用;

                                    高的產品品質:溶劑含水率最高可降至0.01wt%;

                                    蒸汽單耗少,操作費用低。

                                    6、合作方式

                                    提供工藝包、膜管及膜組件,或提供撬裝設備


                                    專利號:ZL202220160343.4              專利名稱:一種BDO副產丁醇回收系統(實用新型)

                                    專利號:ZL202220040473.4              專利名稱:一種高含水量有機溶劑沸石膜循環連續脫水系統(實用新型)

                                    專利號:ZL202223106883.3              專利名稱:一種高效分離含水溶劑中水的沸石膜脫水裝置(實用新型)


                                    致力于產學研合作,推進科技成果轉化,為客戶降本和增效,做細分行業實干家!
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