Nová metóda spracovania ropy znižuje spotrebu energie o 90 %

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Inovatívna technológia nahrádza klasickú tepelnú destiláciu procesom vysoko presnej molekulárnej filtrácie látok.

• Kaskádový systém spoľahlivo triedi zlúčeniny na základe veľkosti a štruktúry bez potreby opakovaného zahrievania zmesi.

• Pri laboratórnych testoch klesla energetická náročnosť procesu separácie ropných zložiek o 91 %.

Výskumný tím z inštitútu chemickej fyziky v Číne navrhol postup spracovania ropy, ktorý mení tradičné princípy rafinácie. Štandardný proces využíva tepelnú destiláciu, pri ktorej sa fosílna surovina opakovane zahrieva, odparuje a následne schladzuje. Tento zaužívaný prístup spotrebuje značné množstvo energie a nedosahuje dokonalú presnosť pri oddeľovaní jednotlivých zložiek.

Nová metóda dokáže fungovať priamo na molekulárnej úrovni a usmerňovať zlúčeniny do vhodných priemyselných výrobných liniek. Tento prístup maximalizuje využitie suroviny a skracuje čas potrebný na jej kompletné priemyselné spracovanie. Predstavená technológia funguje na princípe kaskádovej separácie, ktorá využíva presné vlastnosti kovovo-organických membrán.

V prvej fáze prechádza ropa cez membránu, ktorá triedi molekuly podľa veľkosti s mikroskopickou presnosťou na 0,1 nanometra. Tento filter účinne oddeľuje menšie zlúčeniny využívané najmä pri produkcii priemyselného etylénu. V druhom kroku nastupuje membrána s upravenou povrchovou chémiou, ktorá rieši rozdiely menšie ako 0,01 nanometra. Tento pokročilý filter dokáže rozpoznať chemickú štruktúru a oddeliť látky pre výrobu plastov od zložiek určených pre benzín.

Vedci nastavili presnú veľkosť pórov vo funkčných membránach pomocou špeciálnej techniky leptania kyselinou trieslovou. Pri laboratórnych testoch simulovanej zmesi 15 ropných komponentov dosiahol systém úspešnosť separácie až 90 %.

Úplné vynechanie opakovaného tepelného spracovania znížilo celkovú spotrebu energie pri testoch o 91 % v porovnaní s klasickou destiláciou. Masívne nasadenie tohto objavu v petrochemickom priemysle môže v dohľadnej dobe dramaticky  znížiť celkové výrobné náklady. Okrem finančnej úspory prinesie zavedenie technológie aj podstatné zníženie množstva vypúšťaných emisií z rafinérií.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Selektívna molekulárna filtrácia ponúka riešenie, ako znížiť ekologickú a energetickú záťaž petrochemického priemyslu pri zachovaní vysokej kvality výstupných produktov.

Zdroj: scmp.com foto: ChatGPT