申请日2018.03.30
公开(公告)日2018.07.06
IPC分类号B01D71/02; B01D69/10; B01D69/04; B01D69/02; B01D67/00; C02F1/4
摘要
本发明涉及新材料领域以及石化过程工艺技术领域，尤其涉及一种用于焦化含硫污水净化用的新型无机膜。其由多孔材料制备的多通道膜管，每个通道由三个连续的非对称结构层组成，三个结构层由外到内依次为支撑体层、过渡层和分离层，支撑体层的厚度为2‑5mm，其上的孔径为500～800nm，过渡层的厚度为1～2μm，其上的孔径为100～300nm，分离层的厚度为0.5～1μm，其上的孔径为30～50nm。本发明能够实现高效、稳定的脱除焦化含硫污水中的焦粉和乳化油，并且可以针对不同油含量和杂质含量的焦化含硫污水进行相应的工艺调整，适应性强。满足炼厂焦化装置对酸性水汽提系统的稳定性和产水品质的要求。
权利要求书
1.一种用于净化焦化含硫污水的无机膜，其特征在于，其由多孔材料制备的多通道膜管，每个通道由三个连续的非对称结构层组成，三个结构层由外到内依次为支撑体层、过渡层和分离层，支撑体层的厚度为2-5mm，其上的孔径为500～800nm，过渡层的厚度为1～2μm，其上的孔径为100～300nm，分离层的厚度为0.5～1μm，其上的孔径为30～50nm;
支撑体层由粒径为1～5μm的氧化铝粉和氧化锆粉按照100：1～5的重量比混合均匀，在1400～1650℃煅烧而成，氧化锆颗粒与氧化铝颗粒均匀交联;
过渡层由粒径为0.8～1.2μm的氧化铝粉和氧化钛粉按照100：7～15的重量比混合均匀，在1300～1400℃煅烧而成;
分离层由异丙醇铝与MTES以及15%的HCl溶液按照45:2:15的重量比混合均匀后，在350～500℃煅烧而成。
2.一种应用权利要求1所述的无机膜的无机膜组件，其特征在于，可装填1～138根无机膜管，无机膜管按照正三角形的排列方式均匀排布在膜壳内，相邻两根膜管之间的间距均相同，为10～30mm;无机膜管与膜壳之间采用密封花盘、氟橡胶O型圈和耐高温塑料环进行密封。
3.根据权利要求2所述的无机膜组件，其特征在于，膜壳、密封花盘均由不锈钢或玻璃钢制成。
4.根据权利要求2所述的无机膜组件，其特征在于，O型圈的为内径外径线径4mm，由改性氟橡胶制成，最高耐受温度为280℃。
5.根据权利要求2所述的无机膜组件，其特征在于，耐高温塑料环内径外径高3mm，由改性PTFE塑料制成，最高耐受温度为280℃。
说明书
一种用于净化焦化含硫污水的无机膜及其膜组件
技术领域：
本发明涉及新材料领域以及石化过程工艺技术领域，尤其涉及一种用于焦化含硫污水净化用的新型无机膜。
背景技术：
延迟焦化装置是炼油工业中最主要的炼油装置之一，是使重质油品加热裂解,聚合生成轻质油、中间馏分油和焦炭的重要炼油加工装置。对提高油品的综合利用率,增加炼油经济效益起着积极的作用。但装置产生的含硫污水因含油量高，焦粉携带量大,对炼厂水处理工作带来极大的负担。对比现有净化技术，利用分子筛分原理的无机膜过滤是具有应用价值的分离技术。无机膜过滤法除油是利用微孔膜的孔径大小拦截油粒和微小杂质，用于去除乳化油、溶解油和焦粉等微小颗粒的效果明显。针对焦化含硫污水中污油的种类及特性，通过改变膜材料的配方，在保证膜材料的微孔精度的同时，提高其对污油和焦粉颗粒的抗性，降低膜的污染周期，同时易于恢复膜通量，提高再生恢复性能。使其能够实现炼厂连续稳定的工业化生产需求。
发明内容：
本发明正是针对上述问题，提供了一种用于净化焦化含硫污水的无机膜。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，其由多孔材料制备的多通道膜管，每个通道由三个连续的非对称结构层组成，三个结构层由外到内依次为支撑体层、过渡层和分离层，支撑体层的厚度为2-5mm，其上的孔径为500～800nm，过渡层的厚度为1～2μm，其上的孔径为100～300nm，分离层的厚度为0.5～1μm，其上的孔径为30～50nm;
支撑体层由粒径为1～5μm的氧化铝粉和氧化锆粉按照100：1～5的重量比混合均匀，在1400～1650℃煅烧而成，氧化锆颗粒与氧化铝颗粒均匀交联;
过渡层由粒径为0.8～1.2μm的氧化铝粉和氧化钛粉按照100：7～15的重量比混合均匀，在1300～1400℃煅烧而成;
分离层由异丙醇铝与MTES以及15%的HCl溶液按照45:2:15的重量比混合均匀后，在350～500℃煅烧而成。
应用上述无机膜的无机膜组件，可装填1～138根无机膜管，无机膜管按照正三角形的排列方式均匀排布在膜壳内，相邻两根膜管之间的间距均相同，为10～30mm;无机膜管与膜壳之间采用密封花盘、氟橡胶O型圈和耐高温塑料环进行密封。
膜壳、密封花盘均由不锈钢或玻璃钢制成。
O型圈的为内径本发明的有益效果：
本发明所制备的无机膜较现有无机膜在膜孔精度上作出调整，支撑体中值精度在650nm，过渡层中值精度在200nm，分离层中值精度在40nm，提高了无机膜的分离精度。制的无机膜支撑体增添了氧化锆成分，提高了无机膜整体韧性，过渡层和分离层增加了氧化钛和氧化硅成分，提高膜表面的抗油、抗污能力，降低了无机膜处理焦化含硫污水过程中的清洗频率，在不改变通量的情况下，提高了对含硫污水中油和焦粉的截留率。利益方面，膜组件中膜管的排布采用正三角形排布，每根膜管间间距相同，在原料流体经过时，起到整流作用，使每根膜管处理物料的流量处在同一水平，提高膜组件的利用率。
