1、技術發(fā)展歷程

2015年：三菱化學株式會社實現(xiàn)CHA沸石膜商業(yè)化（ZEBREX?ZX1）；

2017年：三菱化學株式會社開發(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株式會社達成全面合作，在中國推廣沸石膜溶劑脫水技術。

2、技術概要

ZEBREX?是一種先進的沸石膜脫水工藝技術，可應用于各種溶劑，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。沸石膜脫水技術也可用于酯化反應，以加快酯化反應速率和轉(zhuǎn)化率。

表2-1膜管型號選擇

具體應用領域說明如下：

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

（2）乙醇/水分離：如生物乙醇、精細化工和醫(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廢液的回收；

（5）異丙醇/水分離：丙酮加氫制異丙醇、精細化工和醫(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、項目業(yè)績

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

表3-1  ZEBREX?溶劑脫水項目主要業(yè)績表

4、脫水機理

沸石是一種具有均勻微孔結構的鋁硅酸鹽材料，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合物被稱為ZEBREX?膜管，ZEBREX?膜管直徑為12mm，長度約為1200mm。

圖4-1  沸石膜微觀結構圖

沸石膜通過其“分子篩”功能選擇性地讓水分子通過（滲透），為了使含水有機化合物脫水，在膜管外部（殼程）進料，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)動脫水。

圖4-2  ZEBREX?膜管脫水機理示意圖

5、技術優(yōu)勢

ZEBREX?核心技術是沸石膜材料，水與溶劑通過沸石膜的均一孔徑進行分離，此沸石膜材料已通過全球近100個項目的有效運行驗證；

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≤0.5wt%；

蒸汽單耗少，操作費用低。

6、合作方式

提供工藝包、膜管和技術服務。

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

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

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

專利號：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(實用新型)

專利號：ZL202320847559.2              專利名稱：一種費托合成反應水相副產(chǎn)物回收系統(tǒng)(實用新型)

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

專利號：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)(實用新型)