一種用于油氣回收的中空纖維陶瓷膜吸收裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及油氣回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于油氣回收的中空纖維陶瓷膜吸收裝置。包括吸附塔、再生裝置和冷凝裝置，吸附塔、再生裝置和冷凝裝置循環(huán)連接，吸附塔內(nèi)設(shè)有吸附器，該吸附器由兩端的端封和端封之間的若干個吸附管組成，所述吸附管為中空纖維陶瓷膜。該吸收裝置的回收率高，相對成本較低，使用壽命長。
【專利說明】
一種用于油氣回收的中空纖維陶瓷膜吸收裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及油氣回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于油氣回收的中空纖維陶瓷膜吸收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在原油開采、運(yùn)輸、儲存、中轉(zhuǎn)、加工以及原油加工產(chǎn)品(汽油、煤油、柴油等)的生產(chǎn)、儲存、運(yùn)輸、中轉(zhuǎn)、銷售等過程中，都有大量的油蒸汽(本領(lǐng)域一般稱為油氣，其中一般還含有空氣等組分)逸散到大氣中，在一些化工溶劑如苯、甲苯、二甲苯生產(chǎn)車間、涂料等有機(jī)溶劑中，也具有性質(zhì)類似的揮發(fā)性很大的輕烴類組分。
[0003]這些逸散到空氣中的油氣一方面浪費(fèi)了大量能源，造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失，另一方面也降低了油品的質(zhì)量。并且，由于油氣的爆炸極限為1%?6%(體積)，逸散油氣設(shè)施周圍的油氣濃度很容易達(dá)到爆炸極限，聚集在地面附近的高濃度油氣給企業(yè)和消費(fèi)者帶來了極大的災(zāi)害風(fēng)險，在接卸區(qū)、發(fā)油區(qū)容易發(fā)生爆炸事故。另外，地面附近的油氣造成了環(huán)境污染，對周圍的人體健康造成了危害，人體吸入不同濃度的油氣后，會引起呼吸道刺激癥狀，重患者可出現(xiàn)呼吸困難、寒顫發(fā)熱、支氣管炎、肺炎甚至水腫等。油氣還會對神經(jīng)中樞造成危害，輕度中毒癥狀有頭暈、乏力、惡心、嘔吐等輕度麻醉癥狀和流淚、咳嗽、眼結(jié)膜充血等粘膜刺激癥狀。慢性中毒癥狀主要表現(xiàn)為神經(jīng)衰弱綜合癥、多發(fā)性周圍神經(jīng)炎。油氣中的不飽和烴、芳香烴更有使人體患上白血病等造血系統(tǒng)破壞的癥狀。
[0004]空氣中的油氣在較低濃度時，經(jīng)過紫外線照射就可以和氧發(fā)生反應(yīng)生成臭氧等氧化物，引起光化學(xué)煙霧，這些氧化物可進(jìn)一步促進(jìn)氮氧化物和硫氧化物的生成從而造成酸雨。目前的回收設(shè)備在回收率、回收成本上存在著不足，還具有改進(jìn)空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供一種用于油氣回收的中空纖維陶瓷膜吸收裝置。
[0006]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種用于油氣回收的中空纖維陶瓷膜吸收裝置，包括吸附塔、再生裝置和冷凝裝置，吸附塔、再生裝置和冷凝裝置循環(huán)連接，吸附塔包括外殼，外殼上設(shè)有油蒸汽入口、凈化氣出口、吸收液入口和吸收液出口，冷凝裝置與吸收液入口相連，吸收液出口與再生裝置相連；吸附塔內(nèi)設(shè)有吸附器，該吸附器由兩端的端封和端封之間的若干個吸附管組成，端封上設(shè)有若干進(jìn)氣孔或出氣孔，吸附管的管口兩端分別與進(jìn)氣孔或出氣孔相連，吸附管之間為液體通道，油蒸汽入口位于設(shè)有進(jìn)氣孔的端封側(cè)，凈化氣出口位于設(shè)有出氣孔的端封側(cè)，吸收液入口與液體通道相連，且位于近油蒸汽入口側(cè)，吸收液出口與液體通道相連，且位于近凈化氣出口側(cè);所述吸附管為中空纖維陶瓷膜。
[0007]作為優(yōu)選，所述中空纖維陶瓷膜的制備方法如下:
(I)按重量份數(shù)計，將90份的聚醚砜樹脂、5-6份的聚乙烯吡咯烷酮、25-26份的二氧化鈦、32份的氧化銅加入到340份的N-甲基吡咯烷酮中，將混合物倒入燒杯放入干燥箱50-70°C下放置20min后放入反應(yīng)釜中，將轉(zhuǎn)速調(diào)為250r/min，恒溫循環(huán)水槽溫度調(diào)為60°C，攪拌12h后加入8.5份納米氧化鋁粉末，再攪拌2-3h ；
(2)將攪拌完全的混合液倒入燒杯放入真空干燥箱中50-60°C下靜置2h;
(3)靜置結(jié)束后取出燒杯，將混合液作為鑄膜液倒入100g圓筒式不銹鋼過濾器中，利用管路連接100g圓筒式不銹鋼過濾器、2000g圓筒式不銹鋼過濾器、控制箱、蠕動栗、齒輪計量栗，并通過連接氮?dú)馄空{(diào)整壓力，最后連接噴絲頭進(jìn)行紡絲得到中空纖維膜；
(4)選出合格的中空纖維膜，用蒸餾水浸泡24h，在用30%甘油溶液浸泡24h取出晾干；
(5 )將該中空纖維膜在1380-1450 V的燒結(jié)溫度下燒結(jié)20-28小時，并采用首先升溫、然后保溫的多次循環(huán)加入升溫方式，循環(huán)次數(shù)為4-5次，升溫速率為100-500°C/h，且多次循環(huán)的升溫速率逐漸加快，保溫時間為0.5-2h;最后得到中空纖維陶瓷膜。
[0008]作為優(yōu)選，所述步驟(I)還加入10-20份重量份數(shù)的鈦酸鋇復(fù)合物，所述鈦酸鋇復(fù)合物制備方法如下:將2g的乙酸鋇溶解到20ml無水乙醇中，充分溶解;將2-4g鈦酸正丁酯溶解到30ml無水乙醇中，攪拌使充分溶解；將兩種混合液混合，充分混勻后，在70°C下反應(yīng)
0.5h，最后在室溫下陳化24h以上后，得到鈦酸鋇復(fù)合物。
[0009]作為優(yōu)選，所述中空纖維陶瓷膜上設(shè)有功能層，功能層的厚度為50_200μπι，所述功能層采用如下過程制備而成:按重量份數(shù)計取2份硅膠、0.2份硅膠固化劑、0.5份，70-80份石油醚，將各物質(zhì)混合均勻后涂覆于中空纖維陶瓷膜上
作為優(yōu)選，吸收裝置采用的吸收劑按重量份數(shù)計包括以下組分:50-60份的二芐基甲苯，2-5份的二甲基甲酰胺，0.5-1份的N-甲基吡咯烷酮。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果是:回收率高，相對成本較低，使用壽命長。
【附圖說明】
[0011 ]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是中空纖維膜的掃描電鏡圖。
[0012]圖中:I吸附塔，2再生裝置，3冷凝裝置，4外殼，5油蒸汽入口，6凈化氣出口，7吸收液入口，8吸收液出口，9吸附器，10端封，11吸附管，12進(jìn)氣孔，13出氣孔，14液體通道。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述說明。
[0014]如果無特殊說明，本發(fā)明的實(shí)施例中所采用的原料均為本領(lǐng)域常用的原料，實(shí)施例中所采用的方法，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
[0015]實(shí)施例1:
一種用于油氣回收的中空纖維陶瓷膜吸收裝置，包括吸附塔1、再生裝置2和冷凝裝置3，吸附塔1、再生裝置2和冷凝裝置3循環(huán)連接，吸附塔I包括外殼4，外殼4上設(shè)有油蒸汽入口
5、凈化氣出口 6、吸收液入口 7和吸收液出口 8，冷凝裝置3與吸收液入口 7相連，吸收液出口 8與再生裝置2相連;吸附塔I內(nèi)設(shè)有吸附器9，該吸附器9由兩端的端封10和端封10之間的若干個吸附管11組成，端封10上設(shè)有若干進(jìn)氣孔12或出氣孔13，吸附管11的管口兩端分別與進(jìn)氣孔12或出氣孔13相連，吸附管11之間為液體通道14，油蒸汽入口 5位于設(shè)有進(jìn)氣孔12的端封1側(cè)，凈化氣出口 6位于設(shè)有出氣孔13的端封1側(cè)，吸收液入口 7與液體通道14相連，且位于近油蒸汽入口 5側(cè)，吸收液出口 8與液體通道14相連，且位于近凈化氣出口 6側(cè);所述吸附管11為中空纖維陶瓷膜，中空纖維陶瓷膜上設(shè)有功能層，功能層的厚度為50-200μπι，所述功能層采用如下過程制備而成:按重量份數(shù)計取2份硅膠、0.2份硅膠固化劑、0.5份，70-80份石油醚，將各物質(zhì)混合均勻后涂覆于中空纖維陶瓷膜上，然好放入干燥箱中，80°C干燥24h0
[0016]中空纖維陶瓷膜的制備方法如下:
(1)按重量份數(shù)計，將90份的聚醚砜樹脂、5-6份的聚乙烯吡咯烷酮、25-26份的二氧化鈦、32份的氧化銅加入到340份的N-甲基吡咯烷酮中，將混合物倒入燒杯放入干燥箱50-70°C下放置20min后放入反應(yīng)釜中，將轉(zhuǎn)速調(diào)為250r/min，恒溫循環(huán)水槽溫度調(diào)為60°C，攪拌12h后加入8.5份納米氧化鋁粉末，再攪拌2-3h ；
(2)將攪拌完全的混合液倒入燒杯放入真空干燥箱中50-60°C下靜置2h;
(3)靜置結(jié)束后取出燒杯，將混合液作為鑄膜液倒入100g圓筒式不銹鋼過濾器中，利用管路連接100g圓筒式不銹鋼過濾器、2000g圓筒式不銹鋼過濾器、控制箱、蠕動栗、齒輪計量栗，并通過連接氮?dú)馄空{(diào)整壓力，最后連接噴絲頭進(jìn)行紡絲得到中空纖維膜；
(4)選出合格的中空纖維膜，用蒸餾水浸泡24h，在用30%甘油溶液浸泡24h取出晾干；
(5 )將該中空纖維膜在1380-1450 V的燒結(jié)溫度下燒結(jié)20-28小時，并采用首先升溫、然后保溫的多次循環(huán)加入升溫方式，循環(huán)次數(shù)為4-5次，升溫速率為100-500°C/h，且多次循環(huán)的升溫速率逐漸加快，保溫時間為0.5-2h;最后得到中空纖維陶瓷膜。
[0017]作為優(yōu)選，所述步驟(I)還加入10-20份重量份數(shù)的鈦酸鋇復(fù)合物，所述鈦酸鋇復(fù)合物制備方法如下:將2g的乙酸鋇溶解到20ml無水乙醇中，充分溶解;將2-4g鈦酸正丁酯溶解到30ml無水乙醇中，攪拌使充分溶解；將兩種混合液混合，充分混勻后，在70°C下反應(yīng)
0.5h，最后在室溫下陳化24h以上后，得到鈦酸鋇復(fù)合物。
[0018]實(shí)施例2:
一種用于油氣回收的中空纖維陶瓷膜吸收裝置，包括吸附塔1、再生裝置2和冷凝裝置3，吸附塔1、再生裝置2和冷凝裝置3循環(huán)連接，吸附塔I包括外殼4，外殼4上設(shè)有油蒸汽入口5、凈化氣出口 6、吸收液入口 7和吸收液出口 8，冷凝裝置3與吸收液入口 7相連，吸收液出口 8與再生裝置2相連;吸附塔I內(nèi)設(shè)有吸附器9，該吸附器9由兩端的端封10和端封10之間的若干個吸附管11組成，端封10上設(shè)有若干進(jìn)氣孔12或出氣孔13，吸附管11的管口兩端分別與進(jìn)氣孔12或出氣孔13相連，吸附管11之間為液體通道14，油蒸汽入口 5位于設(shè)有進(jìn)氣孔12的端封1側(cè)，凈化氣出口 6位于設(shè)有出氣孔13的端封1側(cè)，吸收液入口 7與液體通道14相連，且位于近油蒸汽入口 5側(cè)，吸收液出口 8與液體通道14相連，且位于近凈化氣出口 6側(cè);所述吸附管11為中空纖維陶瓷膜，中空纖維陶瓷膜上設(shè)有功能層，功能層的厚度為50-200μπι，所述功能層采用如下過程制備而成:按重量份數(shù)計取2份硅膠、0.2份硅膠固化劑、0.5份，70-80份石油醚，將各物質(zhì)混合均勻后涂覆于中空纖維陶瓷膜上，然好放入干燥箱中，80°C干燥24h0
[0019]中空纖維陶瓷膜的制備方法如下:
(I)按重量份數(shù)計，將90份的聚醚砜樹脂、5-6份的聚乙烯吡咯烷酮、25-26份的二氧化鈦、32份的氧化銅加入到340份的N-甲基吡咯烷酮中，將混合物倒入燒杯放入干燥箱50-70°C下放置20min后放入反應(yīng)釜中，將轉(zhuǎn)速調(diào)為250r/min，恒溫循環(huán)水槽溫度調(diào)為60°C，攪拌12h后加入8.5份納米氧化鋁粉末，再攪拌2-3h ；
(2)將攪拌完全的混合液倒入燒杯放入真空干燥箱中50-60°C下靜置2h;
(3)靜置結(jié)束后取出燒杯，將混合液作為鑄膜液倒入100g圓筒式不銹鋼過濾器中，利用管路連接100g圓筒式不銹鋼過濾器、2000g圓筒式不銹鋼過濾器、控制箱、蠕動栗、齒輪計量栗，并通過連接氮?dú)馄空{(diào)整壓力，最后連接噴絲頭進(jìn)行紡絲得到中空纖維膜；
(4)選出合格的中空纖維膜，用蒸餾水浸泡24h，在用30%甘油溶液浸泡24h取出晾干；
(5 )將該中空纖維膜在1380-1450 V的燒結(jié)溫度下燒結(jié)20-28小時，并采用首先升溫、然后保溫的多次循環(huán)加入升溫方式，循環(huán)次數(shù)為4-5次，升溫速率為100-500°C/h，且多次循環(huán)的升溫速率逐漸加快，保溫時間為0.5-2h;最后得到中空纖維陶瓷膜。
[0020]利用增壓氣栗、油蒸汽發(fā)生器，并以0.02MPa氮?dú)鉃檩d氣，分別收集原始汽油油蒸汽、經(jīng)過吸附器9后排出的凈化氣和經(jīng)過氣栗從中空纖維膜滲透的油汽。然后利用色譜柱先將混合物分離，然后利用檢測器依次檢測已分離出來的組分。最終經(jīng)計算，上述兩個實(shí)施例中油氣的回收率達(dá)到95.7%。
[0021]所采用的吸收劑按重量份數(shù)計包括以下組分:50-60份的二芐基甲苯，2-5份的二甲基甲酰胺，0.5-1份的N-甲基吡咯烷酮。
[0022]吸收劑組分一、按照50份的二芐基甲苯，2份的二甲基甲酰胺，0.5份的N-甲基吡咯烷酮配比進(jìn)行混合調(diào)配。
[0023]吸收劑組分二、按照60份的二芐基甲苯，5份的二甲基甲酰胺，I份的N-甲基吡咯烷酮進(jìn)行混合調(diào)配。
[0024]吸收劑組分三、按照56份的二芐基甲苯，4份的二甲基甲酰胺，I份的N-甲基吡咯烷酮進(jìn)行混合調(diào)配。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于油氣回收的中空纖維陶瓷膜吸收裝置，其特征在于，包括吸附塔(I)、再生裝置(2)和冷凝裝置(3)，吸附塔(1)、再生裝置(2)和冷凝裝置(3)循環(huán)連接，吸附塔(I)包括外殼(4)，外殼(4)上設(shè)有油蒸汽入口( 5 )、凈化氣出口( 6)、吸收液入口( 7)和吸收液出口(8)，冷凝裝置(3)與吸收液入口(7)相連，吸收液出口(8)與再生裝置(2)相連;吸附塔(I)內(nèi)設(shè)有吸附器(9)，該吸附器(9)由兩端的端封(10)和端封(10)之間的若干個吸附管(11)組成，端封(10)上設(shè)有若干進(jìn)氣孔(12)或出氣孔(13)，吸附管(11)的管口兩端分別與進(jìn)氣孔(12)或出氣孔(13)相連，吸附管(11)之間為液體通道(14)，油蒸汽入口(5)位于設(shè)有進(jìn)氣孔(12)的端封(10)側(cè)，凈化氣出口(6)位于設(shè)有出氣孔(13)的端封(10)側(cè)，吸收液入口(7)與液體通道(14)相連，且位于近油蒸汽入口(5)側(cè)，吸收液出口(8)與液體通道(14)相連，且位于近凈化氣出口(6)側(cè);所述吸附管(11)為中空纖維陶瓷膜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于油氣回收的中空纖維陶瓷膜吸收裝置，其特征在于，所述中空纖維陶瓷膜的制備方法如下: (I)按重量份數(shù)計，將90份的聚醚砜樹脂、5-6份的聚乙烯吡咯烷酮、25-26份的二氧化鈦、32份的氧化銅加入到340份的N-甲基吡咯烷酮中，將混合物倒入燒杯放入干燥箱50-70°C下放置20min后放入反應(yīng)釜中，將轉(zhuǎn)速調(diào)為250r/min，恒溫循環(huán)水槽溫度調(diào)為60°C，攪拌12h后加入8.5份納米氧化鋁粉末，再攪拌2-3h ； (2 )將攪拌完全的混合液倒入燒杯放入真空干燥箱中50-60 0C下靜置2h; (3)靜置結(jié)束后取出燒杯，將混合液作為鑄膜液倒入100g圓筒式不銹鋼過濾器中，利用管路連接100g圓筒式不銹鋼過濾器、2000g圓筒式不銹鋼過濾器、控制箱、蠕動栗、齒輪計量栗，并通過連接氮?dú)馄空{(diào)整壓力，最后連接噴絲頭進(jìn)行紡絲得到中空纖維膜； (4)選出合格的中空纖維膜，用蒸餾水浸泡24h，在用30%甘油溶液浸泡24h取出晾干； (5)將該中空纖維膜在1380-1450°C的燒結(jié)溫度下燒結(jié)20-28小時，并采用首先升溫、然后保溫的多次循環(huán)加入升溫方式，循環(huán)次數(shù)為4-5次，升溫速率為100-500°C/h，且多次循環(huán)的升溫速率逐漸加快，保溫時間為0.5-2h;最后得到中空纖維陶瓷膜。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于油氣回收的中空纖維陶瓷膜吸收裝置，其特征在于，所述步驟(I)還加入10-20份重量份數(shù)的鈦酸鋇復(fù)合物，所述鈦酸鋇復(fù)合物制備方法如下:將2g的乙酸鋇溶解到20ml無水乙醇中，充分溶解;將2-4g鈦酸正丁酯溶解到30ml無水乙醇中，攪拌使充分溶解;將兩種混合液混合，充分混勻后，在700C下反應(yīng)0.5h，最后在室溫下陳化24h以上后，得到鈦酸鋇復(fù)合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于油氣回收的中空纖維陶瓷膜吸收裝置，其特征在于，所述中空纖維陶瓷膜上設(shè)有功能層，功能層的厚度為50-200μπι，所述功能層采用如下過程制備而成:按重量份數(shù)計取2份硅膠、0.2份硅膠固化劑、70-80份石油醚，將各物質(zhì)混合均勻后涂覆于中空纖維陶瓷膜上，經(jīng)干燥后得到功能層。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于油氣回收的中空纖維陶瓷膜吸收裝置，其特征在于，所采用的吸收劑按重量份數(shù)計包括以下組分:50-60份的二芐基甲苯，2-5份的二甲基甲酰胺，0.5-1份的N-甲基吡咯烷酮。
【文檔編號】B01D53/18GK105935541SQ201610393328
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年6月3日
【發(fā)明人】王北福, 聶立宏, 吳清濤, 葉明君, 黃凌霞
【申請人】浙江海洋大學(xué)