[发明专利]一种膜吸收回收乙烯废气的方法及其系统和应用

说明书

本发明公开了一种膜吸收回收乙烯废气的方法及其系统和应用。所述方法包括将乙烯废气与膜吸收单元接触，其中膜吸收单元包括膜组件和吸收剂，所述膜组件中的膜为聚合物微孔膜，其至少一侧的表面为疏油表面，所述吸收剂放置在膜的疏油表面一侧，所述乙烯废气从膜疏油表面的另一侧通入。本发明膜组件可以提供非常大的气液接触面，以及更加均匀的气体流动通道和更均匀的流速，有利于提升吸收效率，降低吸收装置体积。该方法具有安全可靠、去除率高、能耗低、可回收有价值产物等优势。

技术领域

本发明涉及乙烯处理领域，具体地说，是涉及一种膜吸收回收乙烯废气的方法及其系统和应用，其主要应用于石油炼化领域，对罐区、工艺装置产生的乙烯废气进行膜吸收处理。

背景技术

乙烯是重要的化工原料，在塑料领域和合成领域应用广泛。乙烯可发生自聚反应，通常在存储过程中采用低温并添加阻聚剂。但是，当乙烯在存储和运输的过程中发生挥发。目前对乙烯废气的处理方法很少，仅有的报道也是采用高锰酸钾水溶液吸收方法(申请号201510770683.3)、改性海泡石吸附法(CN 201210028722.9)和冷凝法对废气进行液化的方法(CN201520185793.9)。高锰酸钾水溶液与乙烯的吸收效果不理想，因此需要多次进行吸收，且吸收后的污染吸收剂不易处理。海泡石存在制备复杂的问题，并且由于脱附温度高，存在一定安全隐患。冷凝法只对高浓度乙烯废气有较好的去除率，但尾气指标难以达到目前国标(GB 31570-2015)所要求的50mg/m3指标。除了以上公开的乙烯废气处理方法，以冷凝法和吸附法应用较多。冷凝法能耗大，且维护困难，需要长时间保冷和预冷，不能随时开停机。吸附法处理乙烯由于乙烯分子小，难以达到好的效果。

发明内容

本发明针对乙烯废气处理现状，创造性的将膜分离和油吸收工艺进行融合，经过大量实验，选择通过疏油微孔膜作为膜吸收单元，利用这类具有疏油性能的微孔分离膜比表面积大以及膜组件设计结构的特点，发挥膜分离和吸收技术的优势，使得油吸收工艺的能耗以及设备体积减小，吸收后的乙烯废气浓度更低，避免了有机吸收剂的挥发问题，降低吸收过程吸收剂挥发造成的尾气浓度不达标问题，对乙烯废气进行处理和资源利用。

本发明目的之一为提供一种膜吸收回收乙烯废气的方法，包括将乙烯废气与膜吸收单元接触，其中膜吸收单元包括膜组件和吸收剂，所述膜组件中的膜为聚合物微孔膜，其至少一侧的表面为疏油表面，所述吸收剂放置在膜的疏油表面一侧，所述乙烯废气从膜疏油表面的另一侧通入。

本发明方法中，所述聚合物微孔膜选择可本领域通常的微孔膜，优选为聚丙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯微孔膜中的至少一种。

所述至少一侧的表面为疏油表面的聚合物微孔膜可以通过市售得到，也可以通过本领域通常的各种方法制备得到，例如可采用膜表面改性方法，如可先通过热致相分离、熔融纺丝拉伸等方法制备得到微孔膜，然后对膜进行疏油表面改性而得到所述聚合物微孔膜。

所述膜的孔径优选为10～500纳米，更优选为200～300纳米。

所述膜的疏油表面与油的接触角优选大于130°。

所述吸收剂为油品、环丁砜、己烷、甲苯中的至少一种。其中，所述油品优选为柴油、汽油、石脑油、煤油中的至少一种。

对所述膜组件形式没有特别的限定，可以为任意类型的膜组件，优选膜组件为中空纤维膜组件、卷式膜组件、管试膜组件或者碟片式膜组件中的一种或几种的组合。

所述膜组件可采用并联或者串联方式放置。

单个组件的膜填充密度优选为50～2000m²/m³，更优选为150～1000m²/m³。

总填充膜量优选为200～2000m²，更优选为500～1000m²。