由乔治亚理工学院、伦敦帝国理工学院和埃克森美孚公司的研究人员开发的新膜技术可能有助于减少与原油精炼相关的碳排放和能源强度。实验室测试表明，这种聚合物膜技术可以在未来取代一些传统的热蒸馏工艺。
采用热蒸馏技术对原油混合物进行分馏是一项大规模、能源密集型的过程，杏耀注册其能源使用量占全球的近1%:每年1100太瓦时(TWh/yr)， 杏耀娱乐如何开户 ，相当于纽约州一年的总能源消耗。通过替代蒸馏过程中某些步骤的低能量膜，新技术可能在某一天实现混合精炼系统，与传统精炼过程相比，该系统可以帮助减少碳排放和能源消耗。
“我们现代生活中的很多东西都来自石油，所以这些分子的分离使我们的现代文明成为可能，”乔治亚理工学院化学和生物化学学院的教授和主席M.G. Finn说。芬恩还是詹姆斯·a·卡洛斯儿科技术家庭主席。“提供我们所使用的产品所需的分离规模非常大。这种膜技术可以对全球能源消耗和由此产生的石油加工排放产生重大影响。”
将在7月17日出版的《科学》(Science)杂志上发表的这篇论文，被认为是第一篇专门为分离原油和原油馏分而设计的合成膜的报告。将需要更多的研究和发展，以推进这项技术的工业规模。
膜技术已经广泛应用于海水淡化等领域，但石油精炼的复杂性迄今限制了膜的使用。为了克服这一挑战，该研究团队开发了一种新型螺环聚合物，将其应用于坚固的基质上，从而创建能够通过压力而不是加热来分离复杂烃混合物的膜。
膜根据不同的大小和形状将分子从混合物中分离出来。当分子的大小非常接近时，分离就变得更加困难。利用一种众所周知的方法在氮原子和碳原子之间建立键，聚合物是通过连接具有扭曲结构的构件来构建的，从而产生无序的带有内部空隙的材料。
这个团队能够平衡各种因素来创造适当的溶解度组合——使膜能够通过简单和可伸缩的处理形成——和结构刚性——使一些小分子比其他分子更容易通过。出乎意料的是，研究人员发现，这种材料需要少量的结构灵活性来改善尺寸区分，以及对原油中大量存在的特定类型分子具有轻微的“粘性”的能力。
在设计了这种新型聚合物并在合成汽油、喷气燃料和柴油燃料混合物方面取得了一些成功之后，该团队决定尝试分离原油样本，并发现这种新膜在从复杂混合物中回收汽油和喷气燃料方面非常有效。
“我们最初是试图分离出太相似的分子混合物，”本·麦库尔(Ben McCool)说，他是埃克森美孚(ExxonMobil)的高级研究助理，也是该论文的作者之一。“当我们采用更复杂的原料——原油时，我们得到了看起来像是来自蒸馏塔的分馏，这表明了这个概念的巨大潜力。”
研究人员与佐治亚理工学院设计和测试的聚合物合作，然后将其转化为200纳米厚的薄膜，并采用卷对卷的工艺将其整合到帝国理工学院的薄膜模块中。样品随后在所有三个组织中进行测试，
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帝国理工学院化学工程教授安德鲁·利文斯顿(Andrew Livingston)表示:“我们拥有将有机溶剂纳滤技术推向市场的基础经验，这是一种广泛应用于制药和化工行业的膜技术。”“我们与埃克森美孚和佐治亚理工学院进行了广泛的合作，以展示该技术的可扩展性潜力，达到石油行业所需的水平。”
该研究团队创建了一条创新管道，杏耀开户从基础研究一直延伸到可以在现实环境中测试的技术。
乔治亚理工学院化学和生物分子工程学院副教授、John H. Woody研究员Ryan Lively说:“我们将基础科学和化学、应用膜制造基础和膜如何工作的工程分析结合在一起。”“我们能够从毫克级的粉末一直到商业形式的原型膜模块，这是与真正的原油相挑战的——看到这一创新管道付诸行动真是太棒了。”
埃克森美孚公司与佐治亚理工学院的合作可以追溯到近15年前，并在其他分离技术方面产生了创新，包括一种新的碳基分子筛膜，它可以大幅降低分离一类烃类分子(即烷基芳烃)所需的能量。
埃克森美孚研究和工程公司的研发副总裁维贾伊·斯瓦卢普说:“通过与强大的学术机构如佐治亚理工学院和帝国理工学院的合作，我们将不断努力开发未来的低排放能源解决方案。”
