節能型膜分離製程在化學製程的應用

 

刊登日期:2017/5/26
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日本的化學產業附加價值僅次於汽車等輸送用機械,約15兆日幣(2014年),二氧化碳排放僅次於鋼鐵業,約7400萬噸,佔日本總排放量的6%。2016年底環境相關的巴黎協定生效,迎接地球暖化對策的新時代,二氧化碳減排是一項重要的議題。膜分離製程無疑是不降低化學產業的競爭力,同時可以減少二氧化碳排放量的方案。

蒸餾製程廣泛應用於以石油腦(Naphtha)熱分解為首的化學品製程。利用重覆加熱、冷卻進行分離,耗能量大,約40%的化學製程為蒸餾程序。如果將蒸餾改成膜分離,可大幅減少耗能與減少二氧化碳排放。2016年4月的綜合科學技術創新會議上,將膜分離訂為有潛力的創新生產製程。

高分子膜在水處理上已實用化,具高耐熱性與耐藥品性的矽與沸石等無機膜,適用領域寬廣。含碳膜的無機膜幾乎都是日系企業的天下,三菱化學等公司已將乙醇與異丙醇脫水用沸石膜實用化。

早稻田大學松方正彥教授參與NEDO的研究計畫,將膜分離導入高耗能的烯烴製程。2016年發表相關成果,用於分離丙烯與丙烷,丙烯濃度高時有70%的節能效果,丙烯濃度低時也有40%的節能效果。

由於近來日本幾乎沒有新設的石化廠,新開發的技術很難在日本找到應用實施對象,只能寄望國際合作來執行。近年來美國與中國在無機膜的發表論文數量已超越日本,日本需有危機意識。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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