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韩国科学技术院开发自堵塞纳米分离膜 破解原油沸腾分馏百年高耗能困境

2026-11-06 12:30 EST · AI 整理 · 621 字 · 约2分钟 · 阅读 …
图片:AI生成

突破传统百年热分馏工艺 纳米膜实现常温原油轻重烃分离

2026年11月5日,据国际知名学术新闻机构科学日报(ScienceDaily)报道,韩国顶尖研究机构韩国科学技术院(KAIST)化学与生物分子工程系科研团队取得了一项颠覆石化工业的突破性科研成果。研究人员成功研发出一种新型“仿生可控堵塞”纳米复合分离膜(Clogged membrane),能够彻底摆脱传统炼油厂必须通过数百度高温加热使原油沸腾分馏的百年工业范式,首次在常温常压条件下实现原油中不同分子量烃类组分的直接连续分子筛分。

巧妙利用“可控分子堵塞”机制 具备超高通量与抗污损特性

传统石油炼化产业是全球工业碳排放和能源消耗最为集中的行业之一。自工业革命以来,原油提炼主要依赖高耸的分馏塔,通过将原油加热至近400摄氏度沸腾,利用不同馏分的沸点差异进行冷凝分离,其消耗的热能占据了炼油厂总能耗的近一半。而由于天然原油中充斥着复杂的重质芳烃与沥青质胶体,传统高分子有机分离膜在接触原油数小时内便会遭遇不可逆的严重网孔淤塞而彻底失效。

炼油分离能耗有望锐减80% 为石化化工全产业链脱碳开辟新径

为了攻克这一困扰化学工程界数十年的死结,KAIST科学家反其道而行之,创新性设计了一种具有多级孔道结构的柔性功能化纳米分离膜。该材料能够智能诱导原油中的重质大分子在膜孔浅层形成具有自限性保护作用的“受控分子滤饼”,利用被堵塞后形成的纳米级微缝隙,高效阻隔重质长链烃,同时允许高附加值的轻质汽油与煤油馏分以极高流速快速渗透。实验评估表明,该项膜分离技术相较于传统热力蒸馏分馏,能够将原油预分离工段的整体能源消耗大幅缩减多达80%,为全球重化工业实现零碳转型提供了里程碑式的工程解决方案。

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