Polímeros espirocíclicos ligados al N para la separación por membrana de mezclas complejas de hidrocarburos

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería Química
• Ciencia de la separación

Sus antecedentes:

• El fraccionamiento del petróleo crudo mediante destilación requiere una gran cantidad de energía debido a los cambios de fase requeridos.
• Las separaciones basadas en membranas ofrecen una alternativa potencial para reducir el consumo de energía.
• El desarrollo de nuevos materiales de membrana es crucial para las separaciones no térmicas eficientes.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar nuevos polímeros espirocíclicos con enlaces N-arilo para el fraccionamiento de petróleo crudo basado en membranas.
• Investigar las capacidades de separación no térmica de estos polímeros para el petróleo crudo ligero.
• Evaluar el potencial de reducción de energía en el procesamiento de petróleo crudo.

Principales métodos:

• Síntesis de polímeros espirocíclicos con enlaces N-arilo y microporosidad no interconectada.
• Fabricación de membranas de polímero vidrioso a partir de los materiales sintetizados.
• Prueba de las membranas para el fraccionamiento no térmico del petróleo crudo ligero, analizando la composición del permeado.

Principales resultados:

• Las membranas de polímero espirocíclico exhibieron fraccionamiento no térmico de petróleo crudo ligero.
• La clasificación molecular se basó tanto en la clase química como en el tamaño molecular.
• El permeado fue enriquecido con moléculas más ligeras que 170 daltones (C12, punto de ebullición < 200°C).

Conclusiones:

• Las membranas de polímero espirocíclico selectivo escalables pueden lograr el fraccionamiento no térmico del petróleo crudo.
• Estas membranas ofrecen una ruta prometedora para la hibridación con la destilación convencional para el ahorro de energía.
• Los materiales desarrollados demuestran potencial para el procesamiento eficiente y sostenible de hidrocarburos.