市場趨勢
◎有機溶劑奈米過濾：為廢油再精煉帶來更清潔的解決方案
廢油泛指用作食品加工或烹調後所廢棄的食用油、工業用或車用廢潤滑油、廢液壓油、切削油、冷凍油、以及其它供民生用或供工業用的廢棄潤滑油脂等等，其中工業廢油、車用廢潤滑油或廢液壓油尤其受到重視，全球重要工業國均已意識到違規使用廢油的問題及對環境危害的嚴重性，因此對於廢油的回收、再生與再使用都有詳細的規定，美國、歐盟主要國家、新加坡、甚至泰國已經單獨立法去規範如何回收及處理廢油。儘管如此，以美國為例，每年所產生約13億加侖的廢油中，近40%被處置而不是回收。
美國每年產生約13億加侖廢油，其中近40%最終被處理掉而不是被回收
合成和礦物廢油通常含有混合汙染物，包括不完全燃燒的碳沉積物、發動機磨損腐蝕的金屬顆粒、發動機運行和存儲中的水以及最初添加以增強油性能的廢添加劑。由於這些有害成分，不當的廢油處置會汙染空氣、水和土壤，破壞環境。因此，廢潤滑油回收再生或再精煉(re-refining)應是較佳方式，其不但可解決污染問題，而且也能回收能源。
油再精煉(Oil Re-Refining)
隨著對環境責任的重視，許多傳統做法正在重新評估，以尋求更環保的替代方案。廢油再精煉旨在回收使用過的油並將基礎油恢復到與原生油相當的品質。再精煉在更廣泛的廢油回收過程中發揮作用，包括各種使用過的油(如機油、潤滑油和液壓油)的收集、清潔和再加工，將這些廢油轉化為可重複使用的產品以大幅減少環境影響、節約自然資源並產生經濟效益，因為再精煉廢油比從原油生產基礎油更具資源效率。
廢油再精煉過程
RE(SOLV)溶劑回收系統
有機溶劑奈米過濾(Organic solvent nanofiltration, OSN)可以為再精煉操作帶來重大好處，以新加坡SepPure Technologies公司為例，其GreenMem耐化學有機溶劑奈米過濾(OSN)薄膜具有小於1 nm的孔徑，它在分子層面上操作，根據分子的大小和電荷精確地從溶劑中分離多價離子、顆粒和有機化合物，這種最佳分離效率顯著提高了最終產品的品質和純度。OSN膜透過壓力驅動、無熱過程有效過濾溶劑，比傳統化學分離方法消耗的能量少580倍，可以解決工業規模化學分離程序的耗能問題，能應用於石油、石化、半導體和製藥產業，因為它們目前佔全球總能源消耗的15%。
GreenMem®奈米過濾技術處理程序
再精煉過程(The Process)
再精煉過程始於從各種來源收集廢油，包括汽車發動機、工業機械、供暖系統和製造過程。適當的收集對於確保其能夠高效處理和回收極為重要。收集後，廢油將進行預處理(包括脫水和破乳化)，以準備進行後續的處理。脫水可以透過簡單的重力分離來達成，因為水的密度較大，會沉降在底部，可以排出，或者，可以使用化學脫水劑。廢油還經常含有乳化水，使用化學破乳化劑來破壞乳化液，將水與油分離，然後利用過濾去除大顆粒汙染物，如汙垢、金屬顆粒和其他雜質。此外，還可以使用進一步的去礦化技術。
精煉的廢油經過各種方法進一步純化並轉化為有價值的產品。在廢油中引入相容的溶劑以溶解和去除不需要的分子和汙染物，可提高基礎油的純度和品質，溶劑可以回收和重複使用。然後加熱廢油以蒸發較輕的部分，如水和揮發物，剩餘的油在無氧條件下加熱，根據其沸點將其分離成不同的成分。
再精煉過程始於從各種來源收集廢油，包括汽車引擎、工業機械、加熱系統和製造過程
油在催化劑的存在下進一步用氫處理，藉以去除硫、氮和氧等雜質，並提高油的穩定性、性能和符合產業標準。然後將基礎油與專有添加劑和其他成分混合，製成成品，如機油、潤滑油和其他潤滑劑，這一混合過程確保最終產品的性能和特性。在SepPure RE(SOLV)溶劑精煉階段使用的OSN膜提供了幾個引人注目的優勢，包括高分離效率、容易擴增、減少佔地面積和優良的產品品質。
分子篩
GreenMem OSN膜的孔徑小於1 nm，可充當分子篩，其允許基礎油通過，同時保留溶劑和其他雜質。這樣可以得到高純度的基礎油產品，與添加劑混合製成新潤滑劑。此OSN膜使用無熱、壓力驅動的過程操作，可以比傳統方法減少能源消耗減少達90%，營運成本節省多達50%，成為提高可持續性的有效解決方案。
OSN膜填充密集的中空纖維，增加有效過濾表面積，同時減少佔地面積
植物油
SepPure的關鍵應用包括在植物油和脂肪生產中使用OSN膜，植物油通常從種子和堅果中萃取溶劑油而得，其中的萃取、分離和溶劑去除步驟通常是能源和資源密集型，另如以蒸餾法去除溶劑就佔至少50%的總能源消耗，若採用膜技術轉為非熱分離過程，可以顯著減少能源消耗、排放和採購成本。
美國農業部指出全球每年利用蒸餾製程生產超過2億噸食用油
製藥和半導體
在製藥製造中分離和純化有機溶劑也是一個重要的過程。活性藥物成分(active pharmaceutical ingredients, APIs)的純化涉及蒸餾和層析法。蒸餾利用煮沸溶劑以分離純化合物，而層析法根據化合物對固定相或流動相的不同親和力分離化合物。這些過程同樣極其資源和能源密集型，可以由SepPure的壓力驅動RE(SOLV)技術替代。在半導體工業中，蒸餾、蒸發和層析等傳統方法受到廣泛的使用，製程中依賴大量溶劑進行蝕刻和清潔，這些溶劑大多在使用後就會被棄置。由於製造的不同階段通常需要不同的溶劑，這會導致難以處理的混合廢棄物。溶劑通常也是有機的，因此，傳統焚燒的處理方法也不理想。OSN奈米濾膜具有耐化學性，因此能夠承受惡劣的化學條件，使有機溶劑廢物處理更容易，並減少其對環境的影響。
RE(SOLV)®溶劑回收系統為有機溶劑廢棄物處理提供了一種突破性的方法
石油精煉
石油和天然氣產業也面臨類似的挑戰。例如，原油精煉過程涉及分餾，首先將原油加熱，然後根據其沸點分離成不同的化學餾分。然後，各個餾分沿著塔的不同高度被冷凝，並被收集起來以進行進一步處理。該過程需要耗費大量的能源和資源。SepPure的膜技術可以使用更少的電力來達到精確的分離。
美國能源部估計，這些清潔技術每年可以節省1億噸二氧化碳和40億美元的能源成本。每個SepPure系統每年可以回收8,000噸溶劑，估計每年節省約400萬美元，為可持續性做出貢獻。
資料來源：
1. https://www.filtnews.com/organic-solvent-nanofiltration/
2. https://www.seppure.com/resolv-solvent-recovery-systems
台灣過濾與分離學會 Taiwan Filtration and Separations Society
