CN109351211B - 一种甲醇除蜡膜分离器及其用于甲醇除蜡的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种甲醇除蜡膜分离器及其用于甲醇除蜡的方法。新型甲醇除蜡膜分离器上安装一种极性选择性渗透膜，所述极性选择性渗透膜使用聚丙烯酸和1,3‑丙二醇制备。该膜应用到甲醇除蜡膜分离器内，可选择性透过甲醇等极性小分子物质，可分离甲醇合成中的产品甲醇和副反应产物石蜡物质，提高甲醇品质，降低生产能耗，并有效防止管线因石蜡析出堵塞管线问题。同时本发明的制膜工艺简单，选择材料价格低廉，具有较高的选择性和较大的通量，具有极大的发展潜力。

Description

一种甲醇除蜡膜分离器及其用于甲醇除蜡的方法
技术领域
本发明涉及一种甲醇除蜡膜分离器，还涉及一种极性选择性渗透膜，以及使用该分离器进行甲醇除蜡的方法
技术背景
工业合成粗甲醇过程中，催化剂使用不同以及催化剂使用年限不同，在粗甲醇中均会发现长链烷烃类物质以及石蜡生成。尤其催化剂使用中后期，石蜡物质含量明显增多。在气相甲醇冷却回收过程中，石蜡物质会析出，堵塞换热器以及相应管线，系统被迫降负荷或停车处理，严重影响甲醇品质和系统安全运行。
现有的甲醇除蜡技术有：(1)停车煮蜡：在甲醇生产过程中采用停车煮蜡，停车煮蜡使得生产受限，处理过程需要8小时以上，加热过程会使管线受热不均匀，系统除蜡不彻底。(2)在线煮蜡：在线煮蜡是依靠系统工艺气直接对相应管线进行加热，除蜡效果明显，但是石蜡会被带入分离器中，造成分离效果变差，分离器结蜡严重。(3)甲醇除蜡器：利用甲醇与石蜡的物理特性，在相应条件对甲醇和石蜡进行分离，从而达到除蜡目的。此方法效果明显，且不影响生产负荷。
专利CN201020600389.0采用多级机械旋流分离结合丝网除沫，完全通过物理碰撞拦截，石蜡脱出效果不理想，石蜡在罐底富集，还需进行加热融蜡，不能完全满足工业生产需求。
专利CN200420086161.9通过精密分离/过滤装置将石蜡过滤下来，但石蜡会堵塞滤膜，导致频繁清理，且滤膜价格高，使用寿命长，运行成本高，性价比低。
目前仍需要设计新型甲醇除蜡器，对其除蜡原件进行技术改进，满足生产需求。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种甲醇除蜡膜分离器，及一种极性选择性渗透膜及其制备方法。还提供一种甲醇除蜡的方法。能够提高甲醇品质，降低生产能耗，并有效防止管线因石蜡析出堵塞管线问题。
为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。
一种甲醇除蜡膜分离器，包括筒体1，设置于筒体1外壁的进气管线2，设置在筒体1顶部并延伸至筒体1内部的与筒体1同轴设置的出气管线8，设置于筒体1底部的排蜡管线9，设置于筒体1内部与筒体1同轴设置的内隔板10，内隔板10与筒体1之间构成外环形空间12，所述外环形空间12的上部敞开，底部与进气管线2连通并且设置进气管线石蜡引流管4，通过位于进气管线2底部的进气管线石蜡引流管4将外环形空间12的底部与筒体1的底部连通，支撑板11水平安装在内隔板10与出气管线8之间的内环形空间13，支撑板11的内径与出气管线8密封连接，支撑板11的外径与内隔板10的中部位置密封连接，并且支撑板11的位置高于出气管线8的底端，支撑板11上安装膜分离柱5；膜分离柱5外表面安装极性选择性渗透膜；在支撑板11的下部靠近内隔板10的支撑板11外径边缘安装支撑板石蜡引流管7，通过支撑板石蜡引流管7将膜分离柱5分离的石蜡从内环形空间13引流到筒体1底部；其中，外环形空间12的底部安装进气管线环形规整填料3，所述进气管线环形规整填料3的高度大于等于进气管线2的内径；膜分离柱5的顶部低于内环形空间13的顶部，并且在内环形空间13的顶部安装顶部环形规整填料6。
本发明所述的环形规整分离填料可以使用本领域公知的波纹规整填料、丝网规整填料等。
本发明所述的膜分离柱5可以使用本领域公知的膜分离柱。
一种甲醇除蜡的方法，包括以下步骤：温度为85℃-120℃的含石蜡甲醇气进入进气管线2，通过进气管线环形规整填料3初步分离部分石蜡，通过进气管线石蜡引流管4引流到筒体1底部；分离后的含石蜡甲醇气通过筒体1和内隔板10之间的外环形空间12继续进入顶部环形规整填料6进行二次分离，分离后的含石蜡甲醇气由膜分离柱5外侧进入，安装在膜分离柱5的极性选择性渗透膜将含石蜡甲醇气中的石蜡完全分离，由支撑板石蜡引流管7引流到筒体1底部，最终通过排蜡管线9排出；净化分离石蜡后的甲醇气由出气管线8排出。
本发明所述的极性选择性渗透膜的厚度为0.1-2微米，优选为0.3-0.9微米。
一种本发明所述的极性选择性渗透膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备铸膜液
(a)将聚丙烯酸溶液置于正立方体的反应器中，反应器的三组平行面分别放置一组极化电极；将1,3-丙二醇溶液加入聚丙烯酸溶液中，其中1,3-丙二醇的用量为聚丙烯酸5-10wt％，搅拌1-10min,优选3-8min，然后开启第一组极化电极，以1-10V/min优选5-9V/min的升压速率升压至20-300V，然后保持10-50min，完成第一个极化周期；(b)将1,3-丙二醇溶液加入聚丙烯酸溶液中，其中1,3-丙二醇的用量为聚丙烯酸5-10wt％，搅拌1-10min,优选3-8min，然后开启第二组极化电极，以1-10V/min优选5-9V/min的升压速率升压至20-300V，然后保持10-50min，完成第二个极化周期；(c)将1,3-丙二醇溶液加入聚丙烯酸溶液中，其中1,3-丙二醇的用量为聚丙烯酸5-10wt％，搅拌1-10min,优选3-8min，然后开启第三组极化电极，以1-10V/min优选5-9V/min的升压速率升压至20-300V，然后保持10-50min，完成第三个极化周期；再进行后续极化周期，每个极化周期更换一组极化电极，三组极化电极依次轮换，直至1,3-丙二醇溶液添加完毕，得到混合液；
将混合液加压过滤，真空超声脱泡，得到铸膜液；
(2)刮膜
在底膜上均匀涂上铸膜液，经烘干脱除溶剂，得到复合膜；
(3)热处理
将复合膜经过热处理，得到所述的极性选择性渗透膜。
本发明所述的极性选择性渗透膜的制备原料包括聚丙烯酸和1,3-丙二醇，其中，聚丙烯酸与1,3-丙二醇总量的质量比为80/20-60/40；所述的聚丙烯酸的数均分子量为800-3000，优选1000-2500。
本发明所述步骤(1)中，聚丙烯酸溶液和1,3-丙二醇溶液的浓度分别为10-30wt％。优选，聚丙烯酸溶液的溶度为12-16wt％，1,3-丙二醇溶液的溶度为12-16wt％。所述聚丙烯酸溶液或者1，3-丙二醇溶液的溶剂选自水、乙醇和异丙醇等中的一种或多种。
本发明所述步骤(2)中，底膜有多种选择，可以使用本领域公知的适合的膜，合适的例子包括但不限于聚丙烯腈底膜、聚醚砜底膜等。
本发明所述步骤(3)中热处理的温度为105℃-300℃，热处理的时间为0.5-2h。
在铸膜液制作过程中，通过外加极化电极的方法可使铸膜液中分子电荷发生位移，按照极化电极的正负电极方向进行规整排列，排列后进行的交联反应可呈现出一种较为规整、孔径一致的空间结构膜，提高了甲醇选择性透过。
本发明应用聚丙烯酸和1,3-丙二醇制备出一种极性选择性渗透膜，该复合膜应用到甲醇除蜡膜分离器内，可选择性透过甲醇等极性小分子物质，可分离甲醇和副产物石蜡物质，提高甲醇品质，降低生产能耗，并有效防止管线因石蜡析出堵塞管线问题。同时本发明的制膜工艺简单，选择材料价格低廉，具有较高的选择性和较大的通量，具有极大的发展潜力。
附图说明
图1为甲醇除蜡膜分离器的结构示意图。1-筒体，2-进气管线，3-进气管线环形规整填料，4-进气管线石蜡引流管，5-膜分离柱，6-顶部环形规整填料，7-支撑板石蜡引流管，8-出气管线，9-排蜡管线，10-内隔板，11-支撑板，12-外环形空间,13-内环形空间。
具体实施方式
实施例中使用的甲醇除蜡膜分离器如附图1所示，一种甲醇除蜡膜分离器，包括筒体1，设置于筒体1外壁的进气管线2，设置在筒体1顶部并延伸至筒体1内部的与筒体1同轴设置的出气管线8，设置于筒体1底部的排蜡管线9，设置于筒体1内部与筒体1同轴设置的内隔板10，内隔板10与筒体1之间构成外环形空间12，所述外环形空间的上部敞开，底部与进气管线2连通并且设置进气管线石蜡引流管4，通过位于进气管线2底部的进气管线石蜡引流管4将外环形空间12的底部与筒体1的底部连通，支撑板11水平安装在内隔板10与出气管线8之间的内环形空间13，支撑板11的内径与出气管线8密封连接，支撑板11的外径与内隔板10的中部位置密封连接，并且支撑板11的位置高于出气管线8的底端，支撑板11上安装膜分离柱5；膜分离柱5外表面为丝网用于支撑极性选择性渗透膜；在支撑板11的下部靠近内隔板10的支撑板11外径边缘安装支撑板石蜡引流管7，通过支撑板石蜡引流管7将膜分离柱分离的石蜡从内环形空间13引流到筒体1底部；其中，外环形空间12的底部安装进气管线环形规整填料3，所述进气管线环形规整填料3的高度大于等于进气管线2的内径；膜分离柱5的顶部低于内环形空间13的顶部，并且在内环形空间13的顶部安装顶部环形规整填料6。
本发明所述甲醇除蜡器高径比为3-7；其内部构件进气管线环形规整旋流分离填料3装填高度为0.5-1.5m；顶部环形规整分离填料6装填高度为0.5-1m。
采用扫描电镜SIGMA-500观察极性选择性渗透膜的检测膜孔结构和孔径。
将极性选择性渗透膜应用到甲醇膜分离器中，评价的主要指标为甲醇除蜡率。
采用气相色谱分析各物质组分，采用安捷伦7890A型号仪器，色谱柱为安捷伦19095J，检测器为FID，流速3ml/min。50℃恒温2min，然后以8℃/min升温至80℃，恒温1min，然后以15℃/min升温至280℃，恒温10min。
实施例1
正立方体玻璃器皿的三组平行面分别放置一组极化电极，将浓度为12wt％的聚丙烯酸(数均分子量为2000)水溶液置于正立方体玻璃器皿中。(1)将相对于聚丙烯酸10wt％的1,3-丙二醇，以浓度为12wt％水溶液的形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌5min，然后开启第一组极化电极，升压速率为5V/min，升压至200V，然后保持30min，完成一个极化周期；(2)将相对于聚丙烯酸10wt％的1,3-丙二醇，以浓度为12wt％水溶液的形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌5min，然后开启第二组极化电极，升压速率为5V/min，升压至200V，然后保持30min，完成第二个极化周期；(3)将相对于聚丙烯酸10wt％的1,3-丙二醇，以浓度为12wt％水溶液的形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌5min，然后开启第三组极化电极，升压速率为5V/min，升压至200V，然后保持30min，完成第三个极化周期；(4)再进行后续极化周期，每个极化周期更换一组极化电极，三组极化电极依次轮换，直至1,3-丙二醇溶液添加完毕，得到混合液；
经过分子极化处理后，混合液中聚丙烯酸和1,3-丙二醇的最终质量比为60/40。铸膜液过滤脱泡后在聚丙烯腈底膜(山东金汇膜科技UFbIA250)上刮涂一层铸膜液。在300℃进行2h的热处理，得到极性选择性渗透膜。膜内部空间结构较为规整，平均孔径为0.5-1nm，将其应用到甲醇膜分离器中。甲醇除蜡器高径比为3，直径为1.8m，内隔板10的直径为1m，内隔板10的高度为3m，圆柱形膜分离柱5的高度为0.8m，支撑板11位于内环形空间13的中部；进气管线2的内径为0.5m，出气管线8的内径为0.5m，其内部构件进气管线环形规整填料3装填高度为0.5m；顶部环形规整填料6装填高度为0.5m。
进入甲醇除蜡器温度85℃，进气流量32602kg/h，其中石蜡含量53.26kg/h；排蜡量为52.56kg/h。经除蜡率为98.7％。
实施例2
正立方体玻璃器皿的三组平行面分别放置一组极化电极，将浓度为16wt％的聚丙烯酸(数均分子量为1000)水溶液置于正立方体玻璃器皿中。(1)将相对于聚丙烯酸5wt％的1,3-丙二醇，以浓度为16wt％水溶液的形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌10min，然后开启第一组极化电极，升压速率为1V/min，升压至300V，然后保持50min，完成一个极化周期；(2)将相对于聚丙烯酸5wt％的1,3-丙二醇，以浓度为16wt％水溶液的形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌10min，然后开启第二组极化电极，升压速率为1V/min，升压至300V，然后保持50min，完成第二个极化周期；(3)将相对于聚丙烯酸5wt％的1,3-丙二醇，以浓度为16wt％水溶液的形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌10min，然后开启第三组极化电极，升压速率为1V/min，升压至300V，然后保持50min，完成第三个极化周期；(4)再进行后续极化周期，每个极化周期更换一组极化电极，三组极化电极依次轮换，直至1,3-丙二醇溶液添加完毕，得到混合液；
经过分子极化处理后，混合液中聚丙烯酸和1,3-丙二醇的最终质量比为80/20。铸膜液过滤脱泡后在聚醚砜底膜(山东金汇膜科技Ufa0A160)上刮涂一层铸膜液。在200℃进行2h的热处理，得到极性选择性渗透膜。膜内部空间结构较为规整，平均孔径为0.3-1nm，将其应用到甲醇膜分离器中。甲醇除蜡器高径比为7，直径为1.8m，内隔板10的直径为1m，内隔板10的高度为6m，圆柱形膜分离柱5的高度为1.6m，支撑板11位于内环形空间13的中部；进气管线2的内径为0.5m，出气管线8的内径为0.5m，其内部构件进气管线环形规整旋流分离填料3装填高度为1m；顶部环形规整分离填料6装填高度为0.8m。
进入甲醇除蜡器温度120℃，进气流量32711kg/h，其中石蜡含量53.43kg/h；排蜡量为53.01kg/h。除蜡率为99.2％。
实施例3
正立方体玻璃器皿的三组平行面分别放置一组极化电极，将浓度为14wt％的聚丙烯酸(数均分子量为2500)水溶液置于正立方体玻璃器皿中。(1)将相对于聚丙烯酸7wt％的1,3-丙二醇，以浓度为14wt％水溶液的形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌3min，然后开启第一组极化电极，升压速率为10V/min，升压至260V，然后保持30min，完成一个极化周期；(2)将相对于聚丙烯酸7wt％的1,3-丙二醇，以浓度为14wt％水溶液的形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌3min，然后开启第二组极化电极，升压速率为10V/min，升压至260V，然后保持30min，完成第二个极化周期；(3)将相对于聚丙烯酸7wt％的1,3-丙二醇，以浓度为14wt％水溶液的形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌3min，然后开启第三组极化电极，升压速率为10V/min，升压至260V，然后保持30min，完成第三个极化周期；(4)再进行后续极化周期，每个极化周期更换一组极化电极，三组极化电极依次轮换，直至1,3-丙二醇溶液添加完毕，得到混合液；
经过分子极化处理后，混合液中聚丙烯酸和1,3-丙二醇的最终质量比为70/30。铸膜液过滤脱泡后在聚醚砜底膜(山东金汇膜科技Ufa0A160)上刮涂一层铸膜液。在150℃进行2h的热处理，得到极性选择性渗透膜。膜内部空间结构较为规整，平均孔径为0.3-0.8nm，将其应用到甲醇膜分离器中。甲醇除蜡器高径比为5，直径为1.8m，内隔板10的直径为1m，内隔板10的高度为4.5m，圆柱形膜分离柱5的高度为0.8m，支撑板11位于内环形空间13的中部；进气管线2的内径为0.5m，出气管线8的内径为0.5m，其内部构件进气管线环形规整旋流分离填料3装填高度为1.5m；顶部环形规整分离填料6装填高度为1m。
进入甲醇除蜡器温度90℃，进气流量32615kg/h，其中石蜡含量53.28kg/h；排蜡量为53.17kg/h。除蜡率为99.8％。
实施例4
正立方体玻璃器皿的三组平行面分别放置一组极化电极，将浓度为14wt％的聚丙烯酸(数均分子量为2500)水溶液置于正立方体玻璃器皿中。(1)将相对于聚丙烯酸7wt％的1,3-丙二醇，以浓度为14wt％水溶液的形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌8min，然后开启第一组极化电极，升压速率为9V/min，升压至200V，然后保持30min，完成一个极化周期；(2)将相对于聚丙烯酸7wt％的1,3-丙二醇，以浓度为14wt％水溶液的形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌8min，然后开启第二组极化电极，升压速率为9V/min，升压至200V，然后保持30min，完成第二个极化周期；(3)将相对于聚丙烯酸7wt％的1,3-丙二醇，以浓度为14wt％水溶液的形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌8min，然后开启第三组极化电极，升压速率为9V/min，升压至200V，然后保持30min，完成第三个极化周期；(4)再进行后续极化周期，每个极化周期更换一组极化电极，三组极化电极依次轮换，直至1,3-丙二醇溶液添加完毕，得到混合液；
经过分子极化处理后，混合液中聚丙烯酸和1,3-丙二醇的最终质量比为70/30。铸膜液过滤脱泡后在聚醚砜底膜(山东金汇膜科技Ufa0A160)上刮涂一层铸膜液。在150℃进行1.5h的热处理，得到极性选择性渗透膜。膜内部空间结构较为规整，平均孔径为0.3-0.6nm，将其应用到甲醇膜分离器中。甲醇除蜡器高径比为5，直径为1.8m，内隔板10的直径为1m，内隔板10的高度为3m，圆柱形膜分离柱5的高度为0.8m，支撑板11位于内环形空间13的中部；进气管线2的内径为0.5m，出气管线8的内径为0.5m，其内部构件进气管线环形规整旋流分离填料3装填高度为1.5m；顶部环形规整分离填料6装填高度为1m。
进入甲醇除蜡器温度90℃，进气流量32615kg/h，其中石蜡含量53.28kg/h；排蜡量为53.17kg/h。除蜡率为99.9％。
实施例5
正立方体玻璃器皿的三组平行面分别放置一组极化电极，将浓度为12wt％的聚丙烯酸(数均分子量为2000)水溶液置于正立方体玻璃器皿中。(1)将相对于聚丙烯酸2wt％的1,3-丙二醇，以浓度为12wt％水溶液形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌1min，然后开启第一组极化电极，升压速率为1V/min，升压至20V，然后保持10min，完成一个极化周期；(2)将相对于聚丙烯酸2wt％的1,3-丙二醇，以浓度为12wt％水溶液形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌1min，然后开启第二组极化电极，升压速率为1V/min，升压至20V，然后保持10min，完成第二个极化周期；(3)将相对于聚丙烯酸2wt％的1,3-丙二醇，以浓度为12wt％水溶液形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌1min，然后开启第三组极化电极，升压速率为1V/min，升压至20V，然后保持10min，完成第三个极化周期；(4)再进行后续极化周期，每个极化周期更换一组极化电极，三组极化电极依次轮换，直至1,3-丙二醇溶液添加完毕，得到混合液；
经过分子极化处理后，混合液中聚丙烯酸和1,3-丙二醇的最终质量比为80/20。铸膜液过滤脱泡后在聚醚砜底膜(山东金汇膜科技Ufa0A160)上刮涂一层铸膜液。在105℃进行0.5h的热处理，得到极性选择性渗透膜。膜内部空间结构较为规整，平均孔径为0.8-1nm，将其应用到甲醇膜分离器中。甲醇除蜡器高径比为3，直径为1.8m，内隔板10的直径为1m，内隔板10的高度为3m，圆柱形膜分离柱5的高度为0.8m，支撑板11位于内环形空间13的中部；进气管线2的内径为0.5m，出气管线8的内径为0.5m，其内部构件进气管线环形规整旋流分离填料3装填高度为1m；顶部环形规整分离填料6装填高度为1m。
进入甲醇除蜡器温度90℃，进气流量32644kg/h，其中石蜡含量53.32kg/h；排蜡量为51.78kg/h。除蜡率为97.1％。
对比例1
将浓度为14wt％的聚丙烯酸(数均分子量为2500)水溶液，与浓度为14wt％的1,3-丙二醇水溶液混合，混合液中聚丙烯酸和1,3-丙二醇的质量比为70/30，搅拌2小时使溶液混合均匀得到铸模液。铸膜液过滤脱泡后在聚醚砜底膜(山东金汇膜科技Ufa0A160)上刮涂一层铸膜液。在150℃进行2h的热处理，得到极性选择性渗透膜。膜内部空间结构无规则，平均孔径为1-1.5nm。将其应用到甲醇膜分离器中。甲醇除蜡器高径比为5，直径为1.8m，内隔板10的直径为1m，内隔板10的高度为3m，圆柱形膜分离柱5的高度为0.8m，支撑板11位于内环形空间13的中部；进气管线2的内径为0.5m，出气管线8的内径为0.5m，其内部构件进气管线环形规整旋流分离填料3装填高度为1.5m；顶部环形规整分离填料6装填高度为1m。
进入甲醇除蜡器温度90℃，进气流量32596kg/h，其中石蜡含量53.25kg/h；排蜡量为50.16kg/h。除蜡率为94.2％。
对比例2
正立方体玻璃器皿的三组平行面分别放置一组极化电极，将浓度为16wt％的聚丙烯酸(数均分子量为1000)水溶液置于正立方体玻璃器皿中。(1)将相对于聚丙烯酸5wt％的1,3-丙二醇，以浓度为16wt％水溶液的形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌20min，然后开启第一组极化电极，升压速率为20V/min，升压至10V，然后保持60min，完成一个极化周期；(2)将相对于聚丙烯酸5wt％的1,3-丙二醇，以浓度为16wt％水溶液的形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌20min，然后开启第二组极化电极，升压速率为20V/min，升压至10V，然后保持60min，完成第二个极化周期；(3)将相对于聚丙烯酸5wt％的1,3-丙二醇，以浓度为16wt％水溶液的形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌20min，然后开启第三组极化电极，升压速率为20V/min，升压至10V，然后保持60min，完成第三个极化周期；(4)再进行后续极化周期，每个极化周期更换一组极化电极，三组极化电极依次轮换，直至1,3-丙二醇溶液添加完毕，得到混合液；
经过分子极化处理后，混合液中聚丙烯酸和1,3-丙二醇的最终质量比为80/20。铸膜液过滤脱泡后在聚醚砜底膜(山东金汇膜科技Ufa0A160)上刮涂一层铸膜液。在200℃进行2h的热处理，得到极性选择性渗透膜。膜内部空间结构较为规整，平均孔径为1-1.3nm，将其应用到甲醇膜分离器中。甲醇除蜡器高径比为2.5，直径为1.8m，内隔板10的直径为1m，内隔板10的高度为2.5m，圆柱形膜分离柱5的高度为0.8m，支撑板11位于内环形空间13的中部；进气管线2的内径为0.5m，出气管线8的内径为0.5m，其内部构件进气管线环形规整旋流分离填料3装填高度为0.3m；顶部环形规整分离填料6装填高度为1.5m。
进入甲醇除蜡器温度120℃，进气流量32611kg/h，其中石蜡含量53.27kg/h；排蜡量为50.93kg/h。除蜡率为95.6％。
对比例3
正立方体玻璃器皿的三组平行面分别放置一组极化电极，将浓度为14wt％的聚丙烯酸(数均分子量为2500)水溶液置于正立方体玻璃器皿中。(1)将相对于聚丙烯酸7wt％的乙二醇，以浓度为14wt％水溶液的形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌3min，然后开启第一组极化电极，升压速率为10V/min，升压至260V，然后保持10min，完成一个极化周期；(2)将相对于聚丙烯酸7wt％的乙二醇，以浓度为14wt％水溶液的形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌3min，然后开启第二组极化电极，升压速率为10V/min，升压至260V，然后保持10min，完成第二个极化周期；(3)将相对于聚丙烯酸7wt％的乙二醇，以浓度为14wt％水溶液的形式加入聚丙烯酸水溶液中，搅拌3min，然后开启第三组极化电极，升压速率为10V/min，升压至260V，然后保持10min，完成第三个极化周期；(4)再进行后续极化周期，每个极化周期更换一组极化电极，三组极化电极依次轮换，直至1,3-丙二醇溶液添加完毕，得到混合液；
经过分子极化处理后，混合液中聚丙烯酸和1,3-丙二醇的最终质量比为70/30。铸膜液过滤脱泡后在聚醚砜底膜(山东金汇膜科技Ufa0A160)上刮涂一层铸膜液。在150℃进行1h的热处理，得到极性选择性渗透膜。膜内部空间结构较为规整，平均孔径为0.6-1nm，将其应用到甲醇膜分离器中。甲醇除蜡器高径比为5，直径为1.8m，内隔板10的直径为1m，内隔板10的高度为3m，圆柱形膜分离柱5的高度为0.8m，支撑板11位于内环形空间13的中部；进气管线2的内径为0.5m，出气管线8的内径为0.5m，其内部构件进气管线环形规整旋流分离填料3装填高度为1.5m；顶部环形规整分离填料6装填高度为1m。
进入甲醇除蜡器温度90℃，进气流量32632kg/h，其中石蜡含量53.30kg/h；排蜡量为51.12kg/h。除蜡率为95.9％。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以本发明的优选实施方式进行描述，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换作出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (12)

1.一种甲醇除蜡膜分离器，包括筒体(1)，设置于筒体(1)外壁的进气管线(2)，设置在筒体(1)顶部并延伸至筒体(1)内部的与筒体(1)同轴设置的出气管线(8)，设置于筒体(1)底部的排蜡管线(9)，设置于筒体(1)内部与筒体(1)同轴设置的内隔板(10)，内隔板(10)与筒体(1)之间构成外环形空间(12)，所述外环形空间(12)的上部敞开，底部与进气管线(2)连通并且设置进气管线石蜡引流管(4)，支撑板(11)水平安装在内隔板(10)与出气管线(8)之间的内环形空间(13)，支撑板(11)的内径与出气管线(8)密封连接，支撑板(11)的外径与内隔板(10)的中部位置密封连接，并且支撑板(11)的位置高于出气管线(8)的底端，支撑板(11)上安装膜分离柱(5)；膜分离柱(5)外表面安装极性选择性渗透膜；在支撑板(11)的下部靠近内隔板(10)的支撑板(11)外径边缘安装支撑板石蜡引流管(7)；其中，外环形空间(12)的底部安装进气管线环形规整填料(3)，所述进气管线环形规整填料(3)的高度大于等于进气管线(2)的内径；膜分离柱(5)的顶部低于内环形空间(13)的顶部，并且在内环形空间(13)的顶部安装顶部环形规整填料(6)；
所述极性选择性渗透膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备铸膜液
(a)将聚丙烯酸溶液置于正立方体的反应器中，反应器的三组平行面分别放置一组极化电极；将1,3-丙二醇溶液加入聚丙烯酸溶液中，其中1,3-丙二醇的用量为聚丙烯酸5-10wt％，搅拌1-10min，然后开启第一组极化电极，以1-10V/min的升压速率升压至20-300V，然后保持10-50min，完成第一个极化周期；(b)将1,3-丙二醇溶液加入聚丙烯酸溶液中，其中1,3-丙二醇的用量为聚丙烯酸5-10wt％，搅拌1-10min，然后开启第二组极化电极，以1-10V/min的升压速率升压至20-300V，然后保持10-50min，完成第二个极化周期；(c)将1,3-丙二醇溶液加入聚丙烯酸溶液中，其中1,3-丙二醇的用量为聚丙烯酸5-10wt％，搅拌1-10min，然后开启第三组极化电极，以1-10V/min的升压速率升压至20-300V，然后保持10-50min，完成第三个极化周期；再进行后续极化周期，每个极化周期更换一组极化电极，三组极化电极依次轮换，直至1,3-丙二醇溶液添加完毕，得到混合液；
将混合液加压过滤，真空超声脱泡，得到铸膜液；
(2)刮膜
在底膜上均匀涂上铸膜液，经烘干脱除溶剂，得到复合膜；
(3)热处理
将复合膜经过热处理，得到所述的极性选择性渗透膜。
2.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述极性选择性渗透膜的厚度为0.1-2微米。
3.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述极性选择性渗透膜的厚度为0.3-0.9微米。
4.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述极性选择性渗透膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备铸膜液
(a)将聚丙烯酸溶液置于正立方体的反应器中，反应器的三组平行面分别放置一组极化电极；将1,3-丙二醇溶液加入聚丙烯酸溶液中，其中1,3-丙二醇的用量为聚丙烯酸5-10wt％，搅拌3-8min，然后开启第一组极化电极，以5-9V/min的升压速率升压至20-300V，然后保持10-50min，完成第一个极化周期；(b)将1,3-丙二醇溶液加入聚丙烯酸溶液中，其中1,3-丙二醇的用量为聚丙烯酸5-10wt％，搅拌3-8min，然后开启第二组极化电极，以5-9V/min的升压速率升压至20-300V，然后保持10-50min，完成第二个极化周期；(c)将1,3-丙二醇溶液加入聚丙烯酸溶液中，其中1,3-丙二醇的用量为聚丙烯酸5-10wt％，搅拌3-8min，然后开启第三组极化电极，以5-9V/min的升压速率升压至20-300V，然后保持10-50min，完成第三个极化周期；再进行后续极化周期，每个极化周期更换一组极化电极，三组极化电极依次轮换，直至1,3-丙二醇溶液添加完毕，得到混合液；
将混合液加压过滤，真空超声脱泡，得到铸膜液；
(2)刮膜
在底膜上均匀涂上铸膜液，经烘干脱除溶剂，得到复合膜；
(3)热处理
将复合膜经过热处理，得到所述的极性选择性渗透膜。
5.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述步骤(1)中，使用的聚丙烯酸与1,3-丙二醇总量的质量比为80/20-60/40。
6.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述的聚丙烯酸的数均分子量为800-3000。
7.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述的聚丙烯酸的数均分子量为1000-2500。
8.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述步骤(1)中，聚丙烯酸溶液和1,3-丙二醇溶液的浓度分别为10-30wt％。
9.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述步骤(1)中，聚丙烯酸溶液的浓度为12-16wt％，1,3-丙二醇溶液的浓度为12-16wt％。
10.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述聚丙烯酸溶液或者1，3-丙二醇溶液的溶剂选自水、乙醇和异丙醇中的一种或多种。
11.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述步骤(3)中热处理的温度为105℃-300℃，热处理的时间为0.5-2h。
12.一种根据权利要求1-11任一项所述的分离器进行甲醇除蜡的方法，包括以下步骤：温度为85℃-120℃的含石蜡甲醇气进入进气管线(2)，通过进气管线环形规整填料(3)分离的部分石蜡通过进气管线石蜡引流管(4)引流到筒体(1)底部；分离后的含石蜡甲醇气通过外环形空间(12)依次经过顶部环形规整填料(6)和膜分离柱(5)的极性选择性渗透膜继续分离石蜡，分离的石蜡由支撑板石蜡引流管(7)引流到筒体(1)底部，筒体(1)底部收集的石蜡通过排蜡管线(9)排出；分离石蜡后的甲醇气由出气管线(8)排出。
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