ExxonMobil公司與喬治亞理工學院的塑料生產技術可大幅削減成本和排放

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ExxonMobil公司與喬治亞理工學院的塑料生產技術可大幅削減成本和排放

ExxonMobil公司和喬治亞理工(Georgia Tech)學院的科學家開發了一種新技術，可以顯著減少與塑料制造相關的能源及排放的數量。研究結果發表于2016年8月18日的《Science》雜志上。如果該技術實現工業應用，全球每年工業二氧化碳排放量可減少4.5 Mt，相當于500萬戶美國家庭每年與能源有關的二氧化碳排放量，還可以將全球用于制造塑料的能源成本降低20億美元a。新工藝采用了一種逆向滲透結構的分子水平過濾器，從復雜的烴類混合物中分離對二甲苯。

目前各國工業上分離這些分子都要依靠能量和熱量，全球用常規方法分離芳烴化合物的能耗大約相當于20個平均規模的發電廠。研究證明，對二甲苯可以通過擠壓穿過高科技分子篩膜(類似于具有微孔的過濾器)從芳烴化合物中分離出來。工業上實施的分離方法包括能量密集的結晶或吸附加蒸餾法。

ExxonMobil-Georgia Tech團隊首先開發了一種新的碳基膜，可以分離小至納米的分子。然后將膜結合到新的有機溶劑逆向滲透工藝中，將芳烴化合物擠壓通過膜分離出對二甲苯。由ExxonMobil-Georgia Tech團隊開發的碳基膜的能效大約為當前最先進膜分離技術的50倍。因為新的膜是由工業化的聚合物制成，ExxonMobil公司相信它具有商業化和集成到工業化學分離過程中的潛力。逆向滲透膜已被廣泛用于海水脫鹽，消耗的能量只相當于熱驅動過程耗能的一小部分。新的有機溶劑逆向滲透方法被認為是首次將逆向滲透與碳膜結合用于分離液體烴。該技術在商業化和工業規模使用之前仍面臨挑戰，所用的膜需要在更具挑戰性的條件下測試，因為工業混合物通常包含多種有機化合物，并且可能包括會污染膜系統的原料。研究人員還需要研究保持制造膜的原料性質穩定，并證明膜可以承受工業上的長期使用。

[張偉清摘譯自Focus on Catalysts，2016-10-01]