W Chinach przetestowano metodę rafinacji ropy, która może zmniejszyć zużycie energii o 91%

Naukowcy z Dalian Institute of Chemical Physics w Chinach przetestowali metodę rafinacji ropy, która w warunkach laboratoryjnych zużywała około 91% mniej energii niż tradycyjna destylacja. Technologię nazwano „rafinacją molekularną”: polega ona na rozdzielaniu składników ropy za pomocą membran opartych na metaloorganicznych strukturach szkieletowych — informuje South China Morning Post.

Badania prowadzono w laboratorium. W przypadku wdrożenia technologii na skalę przemysłową mogłaby ona obniżyć koszty produkcji i emisje, zwiększyć precyzję procesu oraz wartość uzyskiwanych produktów.

Rozdzielanie cząsteczek bez ponownego ogrzewania

Ropy naftowej nie można bezpośrednio przekształcić w benzynę lub tworzywa sztuczne: najpierw należy ją rozdzielić na poszczególne składniki. Zwykle stosuje się do tego destylację, podczas której mieszaninę wielokrotnie ogrzewa się, odparowuje i skrapla, wykorzystując niewielkie różnice temperatur wrzenia substancji.

Zaproponowane podejście działa na poziomie molekularnym. Membrany działają jak sita molekularne: ich pory i właściwości powierzchni są dostosowywane do oddzielania różnych związków i kierowania ich na odpowiednie linie produkcyjne.

Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.

Dwa etapy sortowania membranowego

Na pierwszym etapie kaskadowego rozdzielania membranowego cząsteczki są sortowane według rozmiaru. Różnica między nimi wynosi około 0,1 nanometra. Membrana oddziela mniejsze alkany liniowe i jednorozgałęzione, które wykorzystuje się do produkcji etylenu.

Drugi etap jest przeznaczony dla cząsteczek, których różnica rozmiarów jest mniejsza niż 0,01 nanometra. Inna membrana, wykorzystując właściwości swojej powierzchni, rozpoznaje i oddziela związki aromatyczne — ważne półprodukty do wytwarzania tworzyw sztucznych, żywic i włókien — od wielorozgałęzionych alkanów i cykloalkanów, które wykorzystuje się do produkcji benzyny.

Naukowcy zastosowali mikrotrawienie kwasem taninowym, aby zmieniać wielkość porów i chemiczne właściwości powierzchni membran. Podczas testu laboratoryjnego modelową mieszaninę lekkiej frakcji ropy, zawierającą 15 składników, rozdzielono na trzy grupy produktów o wysokiej wartości dodanej. Poziom odzysku wyniósł od 85% do 90%. Wyniki badań opublikowano w ubiegłym miesiącu w czasopiśmie National Science Review.

Czytaj nas na Telegram i Sends