绝了！化工分离界的十八般武艺

关键词 | 化工分离  技术及应用

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由中国化工信息中心和北京化工大学联合主办的2023（第九届）化工分离技术大会今天精彩继续。

北京化工大学教授、教育部“长江学者奖励计划”青年学者孙宝昌分享了“超重力分离技术及应用”。针对本征反应速率为快速反应的多相催化过程，其宏观反应速率一般受限于相间传质速率。基于超重力技术良好的传质强化特征，以及超重力装备关键机械部件在高温高压条件下稳定运行的突破，超重力反应器应用于多相催化反应，逐步展现了反应过程强化的潜力。尽管超重力多相催化反应器的应用前景非常广阔，但在规模化工业应用之前，仍有很多工作需要开展。首先，基础研究需进一步深入和积累，例如气液相在催化剂内孔微纳尺度上的“三传一反”规律仍认识较少，尤其是传热的规律；其次，急需开发适用于超重力环境下的催化剂，且需要保证催化剂一定的机械强度(如整体式催化剂)；然后，超重力多相催化反应器的应用还需考虑一些具体的工程问题，例如如何装填和固定反应器转子内部的催化剂颗粒、转子内部催化剂床层的测温及控温；最后，还需测试超重力多相催化反应器长周期运行的稳定性。

泛能源研究院院长、（原）加拿大卡尔顿大学终身教授、俄罗斯自然科学院外籍院士谷俊杰介绍了“吸收技术的拓展”。

浙江工业大学教授、浙江工业大学工程设计研究所所长姚克俭分享了“绿色石油化工分离装置技术的创新思考和工业实践”。姚克俭表示，绿色分离技术从精馏系统用能特点出发，开发一种综合考虑背景过程与精馏系统的能量集成方法——改进夹点分析法，以提高精馏系统能量利用水平。研究开发的环境友好的绿色精馏技术已获得成功的工业应用，取得了很好的经济和社会效益，实现了节能降耗减排和降低投资。研究开发组合分离技术的思路和方法，拓宽了绿色分离技术研究方向，实现了工艺和装备研究开发的有机互动和结合；研究开发一系列绿色精馏技术在精细化工、炼油、石化等新建和扩建装置中，特别在环境优化的分离技术上将有更加广阔的应用前景。

中石油石化院高级技术专家王超作“隔板塔设计的基本原理及在石化分离过程中的应用”的报告。王超指出，当前传统炼油领域逐步进入到分子炼油阶段，需要应用高效节能分离技术。隔板分离设备及工艺具有投资少，节能效果明显，在炼厂轻烃分离、芳烃分离和柴油分离等领域可广泛应用；而电子化学品、新材料等领域则会用到如高纯高净化学品微量杂质去除、颗粒控制技术等……

天津大学教授、国家工业结晶工程技术研究中心副主任龚俊波分析了我国工业结晶的技术研究及应用现状。工业结晶是制造精细化工品、医药、新能源材料等高端功能晶体产品的关键共性技术，晶体产品广泛存在于关系国计民生的各个行业。

北京化工大学教授级高级工程师杨村分享了“分子精馏技术及其工业化应用”。由分子蒸馏技术的原理及其特点来看，它可应用于工农业、海洋业、国防工业等多个领域。

1、石油化工领域

原油的分离与精制：生产低蒸汽压油（如真空泵油等）；制取高粘度润滑油；碳氢化合物的分离；原油的渣油及其类似物质的分离等。化工及精细化工：化工中间体的精制及表面活性剂的提纯等，如高碳醇及烷基多苷、羊毛酸酯、羊毛醇等的制取。

2、食品工业方面

混合油脂的分离，可获得90～95%以上的单脂肪酸酯，如硬脂酸单甘油酯、月桂酸单甘油酯、丙二醇酯等；从动植物中提取天然产物，如精制鱼油、米糠油、小麦胚芽油等。

3、医药工业方面

医药中间体的提纯及从天然物质中提取医药制品。如用分子蒸馏从天然鱼肝油中提取维生素A，提取浓缩药用及合成天然维生素E，从天然物质中提取β—胡萝卜素等；运用分子蒸馏技术还可获得激素缩体；制取氨基酸及葡萄糖衍生物等。

4、农药方面

农药及农药中间体的提纯与精制。如氯菊酯、增效醚、氧乐果的提纯。

5、香精香料工业

合成及天然香精香料的提纯。从天然物质中获得粗油，运用分子蒸馏技术脱臭、脱色、并去除低萜化合物，可获得高品质天然香料，如桂皮油、玫瑰油、香根油、香茅油、山苍子油、艾草油等的精制。

6、塑料工业

增塑剂型脂类的提纯；高分子物质的脱臭；树脂类物质的精制等。可应用分子蒸馏提纯的磷酸酯类增塑剂还有许多，如磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸二苯异癸酯等。同样，类似的物系还有邻苯二甲酸酯类的产品，如邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二苯酯等；脂肪族二元酸酯类产品，如己二酸二辛酯、壬二酸二辛酯、癸二酸二丁酯；偏苯三酸酯类的产品，如偏苯三酸三辛酯、苯均四酸四辛酯等，都适合采用分子蒸馏技术进行纯化。

7、生物化学品

可用分子蒸馏技术对生物化学制品进行脱臭、脱色、提纯，提高化学品的品质。特别是在脱除生物化学品中金属离子、灰分、大分子蛋白质等有特殊功效。

飞潮新材料集团董事长何向阳介绍了“动态膜复合工艺在精细化工的应用”。传统的死端过滤与错流过滤及动态错流过滤相比，能够解决堵塞和排料问题，达到了高效连续动态工作。

北京日新远望科技发展有限公司总工张庆武作“高品质活性碳纤维膜在制药及化工领域的应用”的报告。很多情况下，制药及化工生产首先得到的是粗品，需要经过精制处理才能得到成品。活性碳纤维制造工艺的变革，突破其应用上的局限性。2013年以前，只有普通的活性碳纤维，不能用于高端点位。

四川天人化学工程有限公司总工杨皓介绍了变压吸附气体分离技术的应用。该团队把原来放空气体中的更多有效气体直接回收进入本段吸附塔升压，这样节约了外部回收方法所需要的能耗，而且，气体处理能力完全不会降低。优化管道运输能力，转移抽空技术，使吸附剂利用效率提高30%，真空泵效率提高40%。杨皓指出，放空废气中少量的氢气、一氧化碳、氮气弃之可惜，回收难度大。通过建立装置，回收放空废气中的有效气体，送回原装置做原料气，由此减少煤耗、电耗。含有机废弃物放空气，回收有效气体，提浓有机废弃物再燃烧比直接燃烧能够降低成本，减少环境污染。

浙江大学教授、衢州电子化学品研究所所长鲍宗必介绍了结构相似低碳烃吸附分离新材料。

中国石油大学（华东）、重质油国家重点实验室（华东）安晓熙高级工程师指出，高纯化学品高效分离将成为未来大规模化工精细分离技术的重点和热点。蒸馏技术与吸附/反应等技术的梯级耦合将是大规模高纯化学品精细分离的有效手段。将合适的分离技术以合适的工艺设备一体化方式通过合适的耦合方式用到合适的地方发挥合适的作用。他指出，蒸馏过程强化亟需开展基于微纳尺度的新传质理论研究。蒸馏设备强化方面，作为规模化蒸馏的主要设备，塔板和填料技术已接近极限，仍未解决效率与通量不可兼顾的矛盾，无法满足节能升级的需求。其实质是气液传质遭遇毫米尺度天花板。

天津工业大学材料科学与工程学院教授张玉忠介绍了“镧系金属氟化物纳米片二维材料及其混合基质膜”。

宁波信远膜工业股份有限公司总工王作荣分析了“渗透汽化有机溶剂脱水技术”。

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