Ученые из нефтяного гиганта ExxonMobil и Технологического института Джорджии (США), вероятно, совершили прорыв в деле сокращения количества энергии и выбросов, связанных с производством полимеров. Результаты исследований опубликованы в журнале Science, и компания ExxonMobil утверждает, что, если технологию вывести на промышленный уровень, она может сократить выбросы диоксида углерода в отрасли на 45 млн т, что эквивалентно почти 5 млн домохозяйств. Также технология может сократить расходы на производство полимеров по всему миру почти на 2 млрд долл. в год.
Используя фильтр молекулярного уровня, новый процесс использует вид обратного осмоса для выделения параксилола, химического «кирпичика» для полиэфира и пластмасс, из сложной смеси углеводородов. Используемый сейчас по всему миру промышленный процесс задействует энергию и тепло для разделения этих молекул. Вице-президент по научно-исследовательским работам в ExxonMobil Research and Engineering Company Виджай Сваруп заявил: «Сотрудничая с сильными вузами, такими как Технологический институт Джорджии, мы постоянно ищем новые, более эффективные способы производить энергию, химикаты и другие продукты, на которые потребители по всему миру полагаются каждый день. Новая технология, если ее вывести на промышленный уровень, может значительно сократить количество выбрасываемых парниковых газов при химическом производстве».
По словам компании ExxonMobil, исследование «успешно продемонстрировало, что параксилол может быть выделен из химических смесей, таких как ароматические вещества, путем продавливания через мембрану, действующую как высокотехнологичное сито, как фильтр с микроскопическими отверстиями. Промышленно используемая сепарация задействует энергоемкую кристаллизацию или поглощение с дистилляцией. По всему миру количество энергии, используемое в обычных процессах сепарации ароматических веществ, примерно равно мощности 20 электростанций среднего размера.
Изначально ExxonMobil и команда Технологического института Джорджии разработали новую мембрану на основе углерода, которая может разделять молекулы размером в нанометр. Затем мембрана была встроена в новый процесс обратного осмоса органического растворителя, в ходе которого ароматические вещества продавливались через мембрану, отделяя параксилол. «На практике мы стали бы применять фильтр с микроскопическими отверстиями, чтобы делать то, для чего сейчас используется огромное количество тепла и энергии в химическом процессе, аналогичном тому, что применяется в перегонке нефти», – рассказал Майк Керби (Mike Kerby), менеджер по стратегическим исследованиям в ExxonMobil.
Исследователи утверждают, что мембрана на основе углерода в 50 раз более эффективна с энергетической точки зрения, чем существующая современная технология мембранного сепарирования. Поскольку новая мембрана изготовлена из доступного на рынке полимера, компания ExxonMobil уверена в потенциале ее коммерческого использования и интеграции в промышленный процесс химической сепарации.
Источник: Prw
