1、技術(shù)發(fā)展歷程

1997年：三井造船株式會(huì)社（現(xiàn)三井造船控股株式會(huì)社）開發(fā)出沸石膜脫水系統(tǒng)；

2015年：三菱化學(xué)株式會(huì)社實(shí)現(xiàn)CHA沸石膜商業(yè)化（ZEBREX?ZX1）；

2016年：三井造船&機(jī)械服務(wù)株式會(huì)社（現(xiàn)三井E&S能源系統(tǒng)株式會(huì)社）與三菱化學(xué)株式會(huì)社達(dá)成商業(yè)聯(lián)盟，共同推進(jìn)沸石膜，統(tǒng)一品牌名稱為ZEBREX?（工業(yè)用）和KonKer?（食品用）；

2017年：三菱化學(xué)株式會(huì)社開發(fā)出用于生物乙醇的耐酸性沸石膜（ZEBREX?ZX2）；

2021年：合肥江新化工科技有限公司和三菱化學(xué)株式會(huì)社達(dá)成全面合作，在中國(guó)推廣沸石膜溶劑脫水技術(shù)。

2、技術(shù)概要

ZEBREX?是一種先進(jìn)的沸石膜脫水工藝技術(shù)，可應(yīng)用于各種溶劑，如異丙醇、乙醇（包括生物乙醇）、丙酮、正丙醇、丁酮（甲乙酮）、N-甲基吡咯烷酮、氟系列專用溶劑等多種燃料或有機(jī)溶劑的脫水，以用于提高產(chǎn)品品質(zhì)或溶劑回收。沸石膜脫水技術(shù)也可用于酯化反應(yīng)，以加快酯化反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率。

表2-1膜管型號(hào)選擇

具體應(yīng)用領(lǐng)域說明如下：

（1）酯化反應(yīng)：將反應(yīng)水從反應(yīng)體系中脫除，加快反應(yīng)速率，提高轉(zhuǎn)化率；

（2）乙醇/水分離：如生物乙醇、煤制乙醇、煤制乙二醇副產(chǎn)乙醇、精細(xì)化工和醫(yī)藥化工用乙醇/水分離等；

（3）可降解塑料行業(yè)：PBAT副產(chǎn)四氫呋喃分離；

（4）BDO行業(yè)：醛炔法副產(chǎn)丁醇水溶液的脫水，順酐法甲醇塔外采丁醇有機(jī)廢液的回收；

（5）異丙醇/水分離：丙酮加氫制異丙醇、精細(xì)化工和醫(yī)藥化工用異丙醇/水分離；

（6）食用酒行業(yè)：低溫分離，以保持酒中氨基酸成分；

（7）廢溶劑處理：以回收溶劑并減少排放。

3、項(xiàng)目業(yè)績(jī)

截止到2020年，ZEBREX?膜脫水工藝技術(shù)在全球擁有100件以上良好的業(yè)績(jī)記錄，遍及美國(guó)、日本、東南亞和歐洲，主要業(yè)績(jī)見表3-1。

表3-1  ZEBREX?溶劑脫水項(xiàng)目主要業(yè)績(jī)表

4、脫水機(jī)理

沸石是一種具有均勻微孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽材料，沸石膜本身類似于在其表面有一層涂層，形成于圓柱形陶瓷支撐管的外表面。這種沸石膜和陶瓷載體的復(fù)合物被稱為ZEBREX?膜管，ZEBREX?膜管直徑為12mm，長(zhǎng)度約為1200mm。

圖4-1  沸石膜微觀結(jié)構(gòu)圖

沸石膜通過其“分子篩”功能選擇性地讓水分子通過（滲透），為了使含水有機(jī)化合物脫水，在膜管外部（殼程）進(jìn)料，水分子從分子篩膜層外部向內(nèi)部滲透（管程），由兩側(cè)的壓力差驅(qū)動(dòng)脫水。

圖4-2  ZEBREX?膜管脫水機(jī)理示意圖

5、技術(shù)優(yōu)勢(shì)

ZEBREX?核心技術(shù)是沸石膜材料，水與溶劑通過沸石膜的均一孔徑進(jìn)行分離，此沸石膜材料已通過全球近100個(gè)項(xiàng)目的有效運(yùn)行驗(yàn)證；

膜管高耐水性：膜管可以用于最高含水率為99%溶劑的脫水；

膜管高耐酸性：膜管可以在pH>3溶劑中使用；

高的產(chǎn)品品質(zhì)：溶劑含水率最高可降至≤0.1wt%；

蒸汽單耗少，操作費(fèi)用低。

6、合作方式

提供工藝包、膜管及膜組件，或提供撬裝設(shè)備

專利號(hào)：ZL202111629785.5              專利名稱：一種低能耗PBAT副產(chǎn)四氫呋喃的精制裝置及精制方法(發(fā)明專利)

專利號(hào)：ZL202220160343.4              專利名稱：一種BDO副產(chǎn)丁醇回收系統(tǒng)(實(shí)用新型)

專利號(hào)：ZL202321898000.9              專利名稱：一種丁醇精制系統(tǒng)(實(shí)用新型)

專利號(hào)：ZL202220040473.4              專利名稱：一種高含水量有機(jī)溶劑沸石膜循環(huán)連續(xù)脫水系統(tǒng)(實(shí)用新型)

專利號(hào)：ZL202223106883.3              專利名稱：一種高效分離含水溶劑中水的沸石膜脫水裝置(實(shí)用新型)

專利號(hào)：ZL202320847559.2              專利名稱：一種費(fèi)托合成反應(yīng)水相副產(chǎn)物回收系統(tǒng)(實(shí)用新型)

專利號(hào)：ZL202320955398.9              專利名稱：一種節(jié)能型四氫呋喃水溶液精餾系統(tǒng)(實(shí)用新型)

專利號(hào)：ZL202420227996.9              專利名稱：一種沸石膜脫水與精餾深度耦合分離含水共沸物的系統(tǒng)(實(shí)用新型)