突破傳統百年熱分餾工藝 納米膜實現常溫原油輕重烴分離
2026年11月5日,據國際知名學術新聞機構科學日報(ScienceDaily)報道,韓國頂尖研究機構韓國科學技術院(KAIST)化學與生物分子工程系科研團隊取得了一項顛覆石化工業的突破性科研成果。研究人員成功研發出一種新型“仿生可控堵塞”納米複合分離膜(Clogged membrane),能夠徹底擺脫傳統煉油廠必須通過數百度高溫加熱使原油沸騰分餾的百年工業範式,首次在常溫常壓條件下實現原油中不同分子量烴類組分的直接連續分子篩分。
巧妙利用“可控分子堵塞”機制 具備超高通量與抗污損特性
傳統石油煉化產業是全球工業碳排放和能源消耗最爲集中的行業之一。自工業革命以來,原油提煉主要依賴高聳的分餾塔,通過將原油加熱至近400攝氏度沸騰,利用不同餾分的沸點差異進行冷凝分離,其消耗的熱能佔據了煉油廠總能耗的近一半。而由於天然原油中充斥着複雜的重質芳烴與瀝青質膠體,傳統高分子有機分離膜在接觸原油數小時內便會遭遇不可逆的嚴重網孔淤塞而徹底失效。
煉油分離能耗有望銳減80% 爲石化化工全產業鏈脫碳開闢新徑
爲了攻克這一困擾化學工程界數十年的死結,KAIST科學家反其道而行之,創新性設計了一種具有多級孔道結構的柔性功能化納米分離膜。該材料能夠智能誘導原油中的重質大分子在膜孔淺層形成具有自限性保護作用的“受控分子濾餅”,利用被堵塞後形成的納米級微縫隙,高效阻隔重質長鏈烴,同時允許高附加值的輕質汽油與煤油餾分以極高流速快速滲透。實驗評估表明,該項膜分離技術相較於傳統熱力蒸餾分餾,能夠將原油預分離工段的整體能源消耗大幅縮減多達80%,爲全球重化工業實現零碳轉型提供了里程碑式的工程解決方案。
