石油化工
稠油高温注汽开采管道保温和炼化装置介质管线的保温。一般温度在200℃~600℃之间。气凝胶可有效减少外保温层用量，极佳的憎水性，憎水率≥98%且PH值为中性，不会腐蚀保温管道，从而延长施工对象使用寿命。同样的保温效果，使用气凝胶绝热产品可有效减少施工对象的体积，从而显著提高管道的排布率。以下是气凝胶在石油化工领域的主要应用方向及技术细节：
1. 高温设备与管道的隔热保温
应用场景：炼油厂反应器、裂解炉、高温管道、储罐。
作用：
节能降耗：气凝胶导热系数低，厚度仅为传统保温材料的1/3–1/5，可减少热能散失，降低能耗（节能达20–40%）。
耐高温性：二氧化硅气凝胶耐温达650°C，碳基气凝胶甚至可耐受1200°C，适用于催化裂化装置等高温环境。
案例：国内某炼油厂采用气凝胶毡包裹蒸汽管道，表面温度下降50°C，年节省燃料成本超百万元。
2. 腐蚀与化学防护
应用场景：酸性/碱性介质储罐、海上平台设备、油气输送管道。
技术路径：
疏水改性：通过硅烷化处理的气凝胶可抵御酸、碱、盐雾腐蚀，延长设备寿命。
复合涂层：气凝胶与环氧树脂、聚氨酯等结合，形成轻质防腐涂层，用于海上平台钢结构防护。
3. 催化剂载体
应用场景：加氢精制、脱硫、费托合成等催化反应。
优势：
高比表面积（500–1200 m²/g）：负载金属活性组分（如Ni、Co、Mo）时，分散度高，提升催化效率。
孔道可调控：通过溶胶-凝胶工艺调整孔径，适配不同分子尺寸的反应物扩散需求。
案例：氧化铝气凝胶负载纳米钼催化剂，在柴油加氢脱硫中转化率提升15%。
4. 吸附与分离
应用场景：
VOCs治理：疏水气凝胶吸附石化废气中的苯、甲苯等挥发性有机物。
油水分离：石墨烯复合气凝胶用于含油废水处理，吸附容量达自身重量20–50倍。
CO₂捕获：氨基改性气凝胶在天然气净化中选择性吸附CO₂，降低脱碳能耗。
5. 密封与防爆
应用场景：阀门密封、防爆设备填充、易燃易爆气体阻隔。
作用：
多孔缓冲：气凝胶的纳米孔结构可吸收冲击能量，用于防爆电气设备填充层。
阻燃性：碳基或陶瓷基气凝胶阻燃等级达UL94 V-0，适用于易燃环境。
6. 深冷储运
应用场景：LNG储罐（-162°C）、液氮/液氧运输设备。
作用：
超低温绝热：气凝胶在深冷条件下仍保持低导热性，减少LNG蒸发损失（日蒸发率可降至0.1%以下）。
案例：某LNG运输船采用气凝胶复合绝热层，绝热性能比传统珍珠岩提升3倍。
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