В Китае испытали метод переработки нефти, который может сократить энергозатраты на 91%
Учёные из Даляньского института химической физики в Китае испытали метод переработки нефти, который в лабораторных условиях использовал примерно на 91% меньше энергии, чем традиционная дистилляция. Технологию назвали «молекулярным рафинированием»: она предполагает разделение компонентов нефти с помощью мембран на основе металлоорганических каркасов, сообщает South China Morning Post.
Исследование проводилось в лаборатории. В случае промышленного масштабирования технология могла бы снизить производственные расходы и выбросы, повысить точность процесса и ценность получаемых продуктов.
Разделение молекул без повторного нагрева
Сырую нефть нельзя напрямую превратить в бензин или пластмассы: сначала её необходимо разделить на отдельные компоненты. Обычно для этого применяют дистилляцию, при которой смесь многократно нагревают, испаряют и конденсируют, используя незначительные различия в температурах кипения веществ.
Предложенный подход работает на молекулярном уровне. Мембраны действуют как молекулярное сито: их поры и свойства поверхности настраивают для отделения различных соединений и направления их на соответствующие производственные линии.
Больше актуальных новостей — в Telegram-канале UA.News Telegram.
Два этапа мембранной сортировки
На первом этапе каскадного мембранного разделения молекулы сортируют по размеру. Разница между ними составляет около 0,1 нанометра. Мембрана отделяет меньшие линейные и моноразветвлённые алканы, которые используют для производства этилена.
Второй этап предназначен для молекул, разница в размерах которых составляет менее 0,01 нанометра. Другая мембрана с помощью свойств своей поверхности распознаёт и отделяет ароматические соединения — важные промежуточные вещества для изготовления пластмасс, смол и волокон — от сильноразветвлённых алканов и циклоалканов, которые используют для производства бензина.
Исследователи применили микротравление таниновой кислотой, чтобы изменять размер пор и химические свойства поверхности мембран. Во время лабораторного теста модельную смесь лёгкой нефтяной фракции из 15 компонентов разделили на три группы продуктов с высокой добавленной стоимостью. Уровень извлечения составил от 85% до 90%. Результаты исследования были опубликованы в прошлом месяце в журнале National Science Review.
