ExxonMobil公司与乔治亚理工学院的塑料生产技术可大幅削减成本和排放

简 讯

ExxonMobil公司与乔治亚理工学院的塑料生产技术可大幅削减成本和排放

ExxonMobil公司和乔治亚理工(Georgia Tech)学院的科学家开发了一种新技术，可以显著减少与塑料制造相关的能源及排放的数量。研究结果发表于2016年8月18日的《Science》杂志上。如果该技术实现工业应用，全球每年工业二氧化碳排放量可减少4.5 Mt，相当于500万户美国家庭每年与能源有关的二氧化碳排放量，还可以将全球用于制造塑料的能源成本降低20亿美元a。新工艺采用了一种逆向渗透结构的分子水平过滤器，从复杂的烃类混合物中分离对二甲苯。

目前各国工业上分离这些分子都要依靠能量和热量，全球用常规方法分离芳烃化合物的能耗大约相当于20个平均规模的发电厂。研究证明，对二甲苯可以通过挤压穿过高科技分子筛膜(类似于具有微孔的过滤器)从芳烃化合物中分离出来。工业上实施的分离方法包括能量密集的结晶或吸附加蒸馏法。

ExxonMobil-Georgia Tech团队首先开发了一种新的碳基膜，可以分离小至纳米的分子。然后将膜结合到新的有机溶剂逆向渗透工艺中，将芳烃化合物挤压通过膜分离出对二甲苯。由ExxonMobil-Georgia Tech团队开发的碳基膜的能效大约为当前最先进膜分离技术的50倍。因为新的膜是由工业化的聚合物制成，ExxonMobil公司相信它具有商业化和集成到工业化学分离过程中的潜力。逆向渗透膜已被广泛用于海水脱盐，消耗的能量只相当于热驱动过程耗能的一小部分。新的有机溶剂逆向渗透方法被认为是首次将逆向渗透与碳膜结合用于分离液体烃。该技术在商业化和工业规模使用之前仍面临挑战，所用的膜需要在更具挑战性的条件下测试，因为工业混合物通常包含多种有机化合物，并且可能包括会污染膜系统的原料。研究人员还需要研究保持制造膜的原料性质稳定，并证明膜可以承受工业上的长期使用。

[张伟清摘译自Focus on Catalysts，2016-10-01]