雖然可再生能源的比重越來(lái)越高，但是煉油依然是現(xiàn)代社會(huì)的支柱：其不僅提供了運(yùn)輸燃料，同時(shí)也為化工、制藥提供基礎(chǔ)原料。如何低碳、環(huán)保地生產(chǎn)已經(jīng)成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。

近日指出了方向：用膜來(lái)分離原油中的不同成分，替代之前高能耗、高污染的分餾工藝。

原油由超過(guò)8000種不同分子大小的碳?xì)浠衔锼M成的混合物。依據(jù)不同成分沸騰溫度不同的特點(diǎn)，工業(yè)上先將石油加熱至400℃~500℃之間，使其變成蒸氣后輸進(jìn)分餾塔。

在分餾塔中，位置愈高，溫度愈低。石油蒸氣在上升途中會(huì)逐步液化，冷卻及凝結(jié)成液體餾分。分子較小、沸點(diǎn)較低的氣態(tài)餾份則慢慢地沿塔上升，在塔的高層凝結(jié)，例如燃料氣(Fuel Gas)、液化石油氣(LPG.)、輕油(Naphtha)等。分子較大、沸點(diǎn)較高的液態(tài)餾份在塔底凝結(jié)，例如柴油(Diesel)、潤(rùn)滑油及蠟等。在塔底留下的黏滯殘余物為瀝青及重油，可作為焦化和制取瀝青的原料或作為鍋爐燃料。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，有一種工業(yè)方法，用于制造超薄水淡化膜，他們將其稱為界面聚合。他們希望更薄的膜能夠使所需的碳?xì)浠衔锔斓赝ㄟ^(guò)。然而，雖然通常用于海水淡化的膜在水性環(huán)境中是堅(jiān)固的，但當(dāng)接觸到包括工業(yè)溶劑在內(nèi)的碳?xì)浠衔飼r(shí)，它們很快就會(huì)分崩離析。

首先，他們制造了單獨(dú)的聚合物，將疏水性或油狀部分連接到親水性或類似水的鏈上。當(dāng)他們將這些分子加入油和水的混合物中時(shí)，它們自發(fā)地組裝成微小的氣泡或囊泡，疏水部分朝內(nèi)。然后，他們使用界面聚合技術(shù)將這些囊泡擴(kuò)散到連續(xù)的超薄片中，并將所有聚合物單元連接在一起以形成堅(jiān)固的膜。

研究表示，通過(guò)定制聚合物的化學(xué)組成，他們可以創(chuàng)建不同的膜，選擇性地穿過(guò)不同大小的碳?xì)浠衔铩?br />
從蒸餾轉(zhuǎn)向膜分離可以節(jié)省達(dá)50%的原油加熱成本和75%的煉油用電成本，節(jié)省的成本以數(shù)十億美元計(jì)。 

“這是一個(gè)非常令人興奮的結(jié)果，”不過(guò)這種新型膜尚未準(zhǔn)備于工業(yè)用途。它們?nèi)匀恍枰獜囊粡垥鴮懠埖拇笮U(kuò)大到數(shù)百平方米，并證明可以連續(xù)使用數(shù)月。這些令人鼓舞的發(fā)現(xiàn)將讓石油公司繼續(xù)探索一種既能省錢又能減少碳排放的技術(shù)。“所有化工公司都非常有興趣嘗試這樣做，”