技术和产品

1、技术发展历程

2015年：三菱化学株式会社实现CHA沸石膜商业化（ZEBREX™ZX1）；

2017年：三菱化学株式会社开发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学株式会社达成全面合作，在中国推广沸石膜溶剂脱水技术。

2、技术概要

ZEBREX™是一种先进的沸石膜脱水工艺技术，可应用于各种溶剂，如异丙醇、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、氟系列专用溶剂等多种燃料或有机溶剂的脱水，以用于提高产品品质或溶剂回收。沸石膜脱水技术也可用于酯化反应，以加快酯化反应速率和转化率。

表2-1膜管型号选择

具体应用领域说明如下：

（1）酯化反应：将反应水从反应体系中脱除，加快反应速率，提高转化率；

（2）乙醇/水分离：如生物乙醇、精细化工和医药化工用乙醇/水分离等；

（3）可降解塑料行业：PBAT副产四氢呋喃分离；

（4）BDO行业：醛炔法副产丁醇水溶液的脱水，顺酐法甲醇塔外采丁醇有机废液的回收；

（5）异丙醇/水分离：丙酮加氢制异丙醇、精细化工和医药化工用异丙醇/水分离；

（6）食用酒行业：低温分离，以保持酒中氨基酸成分；

（7）废溶剂处理：以回收溶剂并减少排放。

3、项目业绩

截止到2020年，ZEBREX™膜脱水工艺技术在全球拥有100件以上良好的业绩记录，遍及美国、日本、东南亚和欧洲，主要业绩见表3-1。

表3-1  ZEBREX™溶剂脱水项目主要业绩表

4、脱水机理

沸石是一种具有均匀微孔结构的铝硅酸盐材料，沸石膜本身类似于在其表面有一层涂层，形成于圆柱形陶瓷支撑管的外表面。这种沸石膜和陶瓷载体的复合物被称为ZEBREX™膜管，ZEBREX™膜管直径为12mm，长度约为1200mm。

图4-1  沸石膜微观结构图

沸石膜通过其“分子筛”功能选择性地让水分子通过（渗透），为了使含水有机化合物脱水，在膜管外部（壳程）进料，水分子从分子筛膜层外部向内部渗透（管程），由两侧的压力差驱动脱水。

图4-2  ZEBREX™膜管脱水机理示意图

5、技术优势

ZEBREX™核心技术是沸石膜材料，水与溶剂通过沸石膜的均一孔径进行分离，此沸石膜材料已通过全球近100个项目的有效运行验证；

膜管高耐水性：膜管可以用于最高含水率为99%溶剂的脱水；

膜管高耐酸性：膜管可以在pH>3溶剂中使用；

高的产品品质：溶剂含水率最高可降至≤0.5wt%；

蒸汽单耗少，操作费用低。

6、合作方式

提供工艺包、膜管和技术服务。

专利号：ZL202111629785.5              专利名称：一种低能耗PBAT副产四氢呋喃的精制装置及精制方法(发明专利)

专利号：ZL202220160343.4              专利名称：一种BDO副产丁醇回收系统(实用新型)

专利号：ZL202321898000.9              专利名称：一种丁醇精制系统(实用新型)

专利号：ZL202220040473.4              专利名称：一种高含水量有机溶剂沸石膜循环连续脱水系统(实用新型)

专利号：ZL202223106883.3              专利名称：一种高效分离含水溶剂中水的沸石膜脱水装置(实用新型)

专利号：ZL202320847559.2              专利名称：一种费托合成反应水相副产物回收系统(实用新型)

专利号：ZL202320955398.9             专利名称：一种节能型四氢呋喃水溶液精馏系统(实用新型)

专利号：ZL202420227996.9              专利名称：一种沸石膜脱水与精馏深度耦合分离含水共沸物的系统(实用新型)