文章插圖
文章插圖
北京時間6月3日凌晨，國際頂尖學術期刊Science同時在線發表了沙特阿卜杜拉國王科技大學在膜分離提煉石油、純化天然氣領域的突破性研究成果 。阿卜杜拉國王科技大學（KAUST）均為兩篇論文的第一作者單位和唯一通訊作者單位 。
阿卜杜拉國王科技大學，位于沙特吉達，是一所專攻理工領域的國際化私立研究型大學，創辦于2009年9月，興建時耗資約167億人民幣，被稱為世界上最奢侈的大學 。目前只招收碩士和博士，提供各種精品宿舍選擇，包括公寓、聯排別墅和獨棟別墅等，每年可以申請最高9萬美元的獎學金，擁有世界頂尖的科研設備、實驗室和用不完的科研經費 。
文章插圖
在第一篇Science中，阿卜杜拉國王科技大學的Suzana P. Nunes教授課題組報道了一種通用策略來制造具有10 nm超薄選擇性層的聚三唑膜，該選擇性層包含用于分離烴的亞納米通道 。該過程涉及使用經典的非溶劑誘導相分離方法（NIPS）和熱交聯 。膜選擇性可以調整到典型納濾范圍的下限（200至1000 g/mol） 。聚三唑膜可以富集高達80%至95%的碳原子數小于10的烴（140g/mol） 。這些膜優先分離石蠟而不是芳烴成分，使其適合集成到混合蒸餾系統中進行原油分餾 。相關研究成果以題為“Polytriazole membranes with ultrathin tunable selective layer for crude oil fractionation”發表在最新一期《Science》上
文章插圖
另一篇Science來自KAUST的先進膜與多孔材料中心物理科學與工程學部Mohamed Eddaoudi科研團隊，他們將 MOF 納米片嵌入聚合物基質中時，形成混合基質膜，在天然氣中表現出優異的二氧化碳和甲烷選擇性，并且具有去除硫化氫的能力（詳見今日第二條推文） 。。
文章插圖
第一篇Science解讀：膜分離，這次直接提煉石油！
分離過程在化學、制藥和石化行業中必不可少 ， 并廣泛用于凈化溶劑和化學品、溶劑交換、催化劑循環和回收 。傳統的分離技術如蒸餾、吸附、蒸發和萃取是能源密集型的 。這些分離占資本和運營成本的40%到70% 。其中原油分離——將原油分離成不同石油產品的過程——是燃料和商品產品供應鏈的關鍵過程 。美國能源信息署(EIA)預測，目前全球石油和液體燃料的產量約為每天1億桶，到2050年將繼續增長 。在缺乏燃料和各種石油產品的競爭替代品的情況下，碳氫化合物行業必須積極減少其運營的碳足跡 。這就是先進的膜分離策略發揮作用的地方，因為與蒸餾等更傳統的方法相比，膜分離可以大大降低能源需求 。此外，膜可以很容易地集成，以使用現有基礎設施創建混合過程 。
文章插圖
Figure 1. 傳統的原油精煉廠消耗大量能源來為分離過程提供動力
雖然無機材料可能具有更高的熱穩定性和溶劑穩定性，但它們也有局限性：成本高、機械性能差和難以擴大規模 。聚合物膜比大多數無機膜便宜 ， 易于加工，并且可以集成到大型模塊中 。然而，只有少數幾類聚合物材料在工業上用于非水溶液的納濾，例如聚（二甲基硅氧烷）和聚酰亞胺 。聚苯并咪唑、聚（醚醚酮）和具有固有微孔性 (PIM) 的聚合物正在評估中 。在許多情況下，當暴露在惡劣環境中時，膨脹效應會影響分離性能 。最近 ， 報道了一系列 PIM 類聚合物，它們顯示出有吸引力的原油分離 。這是一個具有挑戰性的分離，需要更多的材料來處理工業條件并成功分離復雜的混合物 。克服滲透性和選擇性的權衡，特別是在原油精煉等行業 ， 沒有明顯的膜老化是一項艱巨的任務 。
相關經驗推薦
- 真空薄膜化油器的調整方法視頻 真空薄膜化油器的調整方法
- 越南燕窩面膜 越南孕婦干燕窩功效
- 關于面膜的文案 面膜的文案
- 角膜塑形鏡最高多少度? 角膜塑形鏡最高多少變
- 面膜不放冰箱可以嗎 面膜不放冰箱可以嗎嗎
- 分離常數法公式推導過程 分離常數法公式推導
- 哀悼！搶救20余天，“胖爸爸”還是走了；善舉！他捐獻眼角膜傳遞光明
- 夏天面膜冷藏多久 夏天面膜冷藏多久不能用
- 塑料膜封口機怎么使用方法 怎樣使用塑料膜封口機
- 湯油分離小妙招 雞湯怎么去油