Separados em produtos como gasolina, diesel e óleo de aquecimento, é um processo intensivo em energia responsável pela porcentagem de porcentagem do co-co do mundo.2 Faltam a maior parte dessa energia é o calor necessário para separar o material por seus pontos de ebulição.
Em um progresso que pode reduzir a quantidade de energia necessária para frações drasticamente brutas de petróleo, os engenheiros do MIT criaram uma membrana que filtra os ingredientes do petróleo bruto em sua forma molecular.
“Esta é uma maneira completamente nova de imaginar um processo de separação. Por que não separar componentes com base no tamanho e tamanho, em vez de ferver a mistura para purificá -los? Smith, o MIT e o professor associado do escritor sênior do escritor sênior disse.
A nova membrana de filtração pode distinguir material pesado e leve do óleo com eficiência e é resistente ao inchaço que outros tipos de membranas de separação de óleo aparecem. A membrana é um filme fino que pode ser feito usando uma técnica que já é amplamente usada em processos industriais, permitindo que seja possível para uso generalizado.
Tyhun Lee, ex -MIT PostDok que agora é professor assistente da Universidade Sungkunkwan na Coréia do Sul, é o principal autor deste artigo que está presente hoje CiênciaO
Fração de óleo
Processos convencionais movidos a calor para o petróleo bruto de fração produzem cerca de 1 % do uso global de energia e estima-se que o uso de membrana para separados para separados possa reduzir a quantidade de energia exigida em cerca de 90 %. Para ter sucesso, uma membrana de separação pode superar hidrocarbonetos e filtrar tamanhos diferentes.
Até agora, a maioria das tentativas de desenvolver a membrana de filtração para hidrocarbonetos está focada nos polímeros de micropoorose subjacente (PIMS), incluindo um conhecido como PIM -1. Embora esse material perfurado permita o rápido transporte de hidrocarbonetos, ele absorve alguns compostos orgânicos à medida que passa pela membrana, levando o filme a inchado, o que impede sua capacidade de privado de tamanho.
Para trazer melhores opções, a equipe do MIT decidiu tentar corrigir os polímeros usados para a dessalinização da água de osmose oposta. Desde a adoção na década de 1970, as membranas opostas da oposta reduziram o consumo de energia do caos em cerca de 90 % – essa é uma história significativa de sucesso artística.
A membrana mais usada para resgate de água é uma polimida feita usando um método conhecido como polimerização da interface. Durante esse processo, um filme de polímero fino forma a interface em um solvente orgânico como água e hexen. Água e hexen geralmente não são misturados, mas na interface entre eles, uma pequena quantidade de compostos dissolvidos neles pode responder um ao outro.
Nesse caso, um monomor hidrofílico chamado MPD, que se dissolve na água, responde a um monômero hidrofóbico chamado TMC, que é dissolvido em hexano. Os dois monômeros são combinados com uma conexão conhecida como ligação amida, formando um filme fino de polimida (MPD-TMC) na interface hexena de água.
Embora a água seja extremamente eficaz para a desolação, o MPD-TMC não possui o tamanho correto do orifício e a resistência do inchaço que lhe permite separar hidrocarbonetos.
Os pesquisadores mudaram a ligação pela primeira vez para adaptar o material para separar os hidrocarbonetos encontrados no petróleo bruto, que prendeu uma ligação imina de uma ligação amida de monômeros a uma ligação imine. Essa ligação é mais rígida e hidrofóbica, que permite que os hidrocarbonetos passem pela membrana mais rapidamente sem o inchaço perceptível do filme do que a parte do contador de polimida.
Smith diz: “Os elementos de polimina são criados na interface e a química de ligação cruzada que adicionamos agora a você agora tem algo que não incha”, diz Smith. “Você faz isso no nível do petróleo, reagiu à interface de água e com os reticuladores que ele agora se configura e
Os pesquisadores também introduziram um monomor chamado tripticina. Esses ERs de forma, moléculas de seleção molecular mais consequentemente ajudam a criar pólos que são o tamanho correto para caber através de hidrocarbonetos.
Habilidade
Quando os pesquisadores usaram a nova membrana para filtrar como padrão para o desempenho de separação do Tolluin e TrieCropilbenzina (TIPB), foi capaz de obter a densidade de 20 vezes maior que sua concentração na mistura original. Eles testaram a membrana com uma mistura artística relevante contendo nafta, querosene e diesel e descobriram que ela poderia distinguir compostos pesados e leves com eficiência por seu tamanho molecular.
Se o uso industrial for adaptado para uso, uma série desses filtros poderá ser usada para criar uma maior concentração de produtos desejados em cada etapa, dizem os pesquisadores.
“Você pode imaginar que pode estar em seus estágios iniciais com a ajuda de uma membrana que substitui uma coluna de fração de petróleo perfumada
A polimerização interfalsal já foi amplamente usada para criar membranas para alienação de água e os pesquisadores acreditam que, neste estudo, eles devem se adaptar a esses processos para produzir filmes projetados.
Lee diz: “O principal benefício da polimerização interfacal é que ele já é um método bem estabelecido para preparar a membrana para a purificação da água, para que você possa imaginar apenas levar essas químicas na escala existente da linha de produção”, disse Lee.
Esta pesquisa foi financiada pela MIT Energy Initiative pela AxonMobil.
