Репортаж от Wedoany，Компания Exactmer, являющаяся дочерним предприятием Имперского колледжа Лондона (Imperial College London), разработала мембрану пилотного масштаба, способную разделять фракции сырой нефти без нагрева, что может значительно снизить энергопотребление нефтепереработки.
В статье, опубликованной сегодня в журнале «Science», международная группа исследователей из Великобритании, Китая, Саудовской Аравии и Сингапура описала мембрану шириной 1 метр, изготовленную методом «рулон к рулону». Генеральный директор и главный исследователь Exactmer Эндрю Ливингстон (Andrew Livingston) считает, что это исследование демонстрирует готовность технологии мембранного фракционирования к коммерческому применению.
Традиционная термическая дистилляция составляет около 1% мирового потребления энергии. Мембранные технологии долгое время рассматривались как энергоэффективная альтернатива, способная, по оценкам, сэкономить до 90% энергии. Однако компромисс между скоростью разделения и селективностью долгое время препятствовал коммерциализации. Исследователи заявляют, что преодолели это препятствие: их мембрана демонстрирует проницаемость примерно в 10 раз выше, чем у современных аналогов, сохраняя при этом столь же высокую селективность.
Этот прогресс стал возможен благодаря новой полимерной структуре, микроскопические поры которой остаются стабильными при контакте с углеводородами. Введя сшивку в процессе производства, команда предотвратила набухание, которое обычно приводит к снижению производительности мембраны. Руководитель отдела разработки мембран Exactmer Чживэй Цзян (Zhiwei Jiang) отметил: «Это позволяет сохранить крошечные поры, необходимые для молекулярного разделения, одновременно обеспечивая быстрый поток углеводородов».
Независимые эксперты высоко оценили эту работу. Райан Лайвли (Ryan Lively), профессор химической и биомолекулярной инженерии Технологического института Джорджии (Georgia Institute of Technology), назвал её «выдающимся достижением». Он добавил, что, хотя технология сшивки рассматривалась и ранее, исследователи нашли «оптимальный баланс характеристик мембраны».
При тестировании на сверхлёгкой арабской сырой нефти мембрана команды извлекла почти 100% тяжёлых углеводородов с числом атомов углерода более 15 и удалила более 90% серосодержащих соединений. Исследователи отмечают, что это может снизить потребность в отдельной десульфурации на последующих этапах, упрощая процесс нефтепереработки. При работе с реальной сырой нефтью, несмотря на более низкую скорость потока по сравнению с синтетическими смесями, мембрана сохраняла стабильную производительность в течение 30 дней непрерывной работы. Кроме того, она была интегрирована в стандартный спирально-навитой модуль, широко используемый в промышленности, что демонстрирует её потенциал для коммерческого развёртывания.
Лайвли отметил, что успешное масштабирование от лабораторного образца до полноразмерного мембранного модуля особенно обнадёживает. Он сказал: «Возможность перейти от тестов размером с почтовую марку к полноразмерному мембранному модулю за столь короткое время свидетельствует о светлом будущем мембранной нефтепереработки». В настоящее время команда изучает «зелёные» альтернативы хлороформу (растворителю, используемому для изготовления мембран). Exactmer также планирует разработать аналогичные технологии для фармацевтического разделения.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
