在這個一提起石油化工，老百姓就聯想到高能耗、高污染的年代，幾乎所有化工人都懷揣綠色化工的夢想：未來某一天，廢水可實現零排放，化工廠跟排污管說再見；廢氣成為回收資源的寶庫，不再污染環境；化工設備成功瘦身，少耗能多出力。未來隨著膜及相關新技術的問世，將能夠讓這一夢想照進現實。
石化廠不再有排污管
“石油化工廢水處理的終極目標是實現零排放”，中國膜工業協會石油和化工膜技術應用專業委員會秘書長黨延齋暢想：“即所有的污水經過處理后全部實現回用，甚至新鮮用水也可以由處理過的城市污水來補充，最大程度降低水耗。”但他同時指出，由于石油化工廢水產生量大、構成復雜、處理難度大，必須借助科技進步、理念更新、市場調節等綜合手段協同作用，才能實現零排放的最終目標。
化工廢水中最多含有約300種組分，依靠單一的物理化學、生物化學或膜分離技術，難以達到最佳處理效果。黨延齋表示，目前處理廢水的通用辦法是將各種處理方法耦合，實現大部分水回用。6年前，我國煉1噸油需要新鮮水1.5～1.6噸；實施回用技術后，目前僅需要注入0.5～0.6噸新鮮水，已經很接近國際上0.3～0.4噸的先進水平。
他補充說，部分回用只是現階段的目標，要想實現廢水徹底資源化利用和零排放，則需要采用反滲透膜（RO）技術等對廢水進行深度處理。由此產生的RO濃水（經反滲透裝置處理后剩下的含有高濃度鹽離子的工業廢水）處理問題就成了零排放的關鍵。目前對RO濃水的處理是多種方法協同作戰，通常先用催化臭氧氧化、微生物法以及活性炭纖維吸附等方法進行預處理，降低水中的COD和硬度，但最終都離不開膜，最有希望的是膜蒸餾技術的研究與應用。
黨延齋憧憬：“隨著膜材料及應用技術的進步，也許8年或者10年之后，就能做到零排放。往更遠一點說，或許那時候石油化工廠都沒有了排污管，而都多了一套廢水深度處理裝置。”
黨延齋說，目前國外開始將城市污水進行處理用作工業生產的補水，我國中石油、中石化也已經開始嘗試，如大連石化公司已把城市污水經處理后用于生產補水。如果未來石油化工用水可以大規模采用處理過的城市污水，那整個行業就朝著綠色邁進了一大步。
從廢氣中回收更多資源
除了廢水，廢氣處理也是石油化工行業的一大難題。廢氣成分復雜，排到空氣中會造成污染，但如果把其中的有用成分回收，則能夠實現資源化利用。由此，氣體分離膜在這一領域發展迅速，廣泛用于從空氣中收集氧，從合成氨尾氣中回收氫，從石油裂解的混合氣中分離氫、乙烯、丙烯氣。
黨延齋舉例說，煉廠化工廠尾氣中含有C2、C3、氫氣、甲烷、氯代烴和氟代烴等多種成分，以前只能燒掉或直接作燃料，既污染環境又浪費資源。如今通過膜與其它方法耦合的技術，回收物質成為了一筆不菲的資源。據悉，全國有煉廠催化裂化生產裝置90多套，年產干氣400多萬噸，其中乙烯73萬噸，乙烷72萬噸，丙烯11萬噸，氫氣11萬噸，丙烷、丁烷、丁烯等14萬噸，如果將其大部分回收利用，每年可節約生產乙烯的輕質油400多萬噸。而減排1立方米氟代烴，對溫室效應的影響相當于減排約1萬立方米的CO2。隨著膜及相關技術的不斷成熟，未來將會把更多廢氣變為資源寶庫，而排出的廢氣也將污染更少。
世界氣體分離膜市場前景廣闊，去年達到3.5億美元，預計2020年可擴大至7.6億美元，膜分離裝置單套規模將達到幾百萬標準立方米/日的水平。國內氣體膜分離市場以每年30％的速率遞增，2010年膜及設備銷售額估計在4.5億～5億元。
單元操作將瘦身降耗
除了廢水、廢氣，膜在石油化工單元操作的節能降耗上同樣可以顯魔力。化工與石油化工領域分離過程能耗占到了總能耗的70％左右，膜分離技術可以高效、低能耗地實現高精度分離，是過程工業節能降耗的共性技術之一。可以預計，隨著膜應用技術的不斷進步，越來越多的單元操作將實現瘦身降耗。
譬如，近幾年興起的滲透汽化膜（PV）分離技術特別適用于精餾難以實現的近沸點和恒沸點混合物的分離，用于從工業酒精生產無水乙醇可節能75％，用于從85％的異丙醇生產無水異丙醇可節能65％，用于酯化反應生產乙酸乙酯可節能58％。目前，全世界有近400套PV工業裝置在運行，其應用主要集中在有機液脫水，另有少量用于水中脫除或回收有機物，有機液、有機液混合物分離尚處于實驗室研究或中試階段，包括醇/苯、醇/環己烷、苯（甲苯）/環己烷、二甲苯同分異構體、丙醇同分異構體、己烷同分異構體、汽油脫有機硫等的分離。
再比如蒸汽滲透（VP）技術，國際上約有420套工業裝置在運行，主要用于聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯生產中的單體回收，天然氣生產中的C3及以上氣體和酸性氣體脫除，液化氣的回收，煉油廠裝車站臺和加油站的油氣回收等，國內市場規模在5000萬元/年左右，年增長率為30％～40％。
此外，膜技術在改造化工傳統工藝和革新舊工藝方面收效顯著。如化工物料的預濃縮、離子膜電解制堿、膜法純化和濃縮酶與蛋白、納濾純化染料和藥劑、滲透汽化制無水乙醇，以及膜分離與催化結合的膜反應等。