在燃料乙醇与无水乙醇生产中,大规模乙醇脱水普遍采用分子筛变压吸附(PSA)工艺。该工艺利用吸附剂对水分子的择形吸附实现脱水,但吸附剂再生时会产生数量可观的淡酒,其乙醇质量浓度通常在50%左右,另一半是水。面对这股含水率极高的淡酒,行业长期依赖精馏塔进行回收提浓。然而,将50 wt%乙醇溶液通过精馏回收能耗较高。
正是在此背景下,沸石膜脱水技术因其显著的节能优势正受到越来越多的认可。然而,过往工业化的NaA沸石膜虽在溶剂脱水领域有所应用,但由于其骨架铝含量高,亲水性过强而耐水、耐酸稳定性不足,长期仅适用于含水率很低(通常≤20wt%)的工况。
三菱化学株式会社于2017年成功开发的CHA型高耐水沸石膜(膜管型号:ZX2),能够长时间稳定运行于水含量高达90wt%甚至更高的乙醇溶液当中。这意味着,ZX2膜可以直接以液相进料的方式处理PSA再生淡酒,与精馏相比可实现50%以上的节能效果。