Исследователи разработали новый твердый сорбент, способный селективно связывать углеводороды; новый сорбент может оказаться весьма полезным для нефтехимической промышленности, позволяя разделять углеводородную смесь, затрачивая на это разделение минимальное количество энергии.
Новый сорбент был разработан командой ученых под руководством Джеффри Лонга (Jeffrey R. Long) из Университета Калифорнии (Беркли). Исследователи установили, что металлорганические каркасные структуры [organic framework (MOF)] при низких температурах могут применяться для разделения и очистки газовых смесей, в состав которых входят этилен, пропилен и другие органические соединения, содержащие не более трех атомов углерода.
Близкие размеры и летучесть легких олефинов и парафинов приводят к тому, что для разделения этих смесей необходимы низкие температуры и высокое давление. Эти обстоятельства приводят к удорожанию процессов нефтепереработки – смеси легких углеводородов являются сопродуктами крекинга и других процессов нефтехимической переработки, протекающих при высоких температурах. Фракции, содержащие легкие углеводороды, обычно отделяют от продуктов крекинга, вымораживая и подвергая криогенной перегонке. Криогенная перегонка является одним из самых энергопотребляющих процессов в нефтепереработке, и ее необходимо проводить для отделения легких углеводородов, способных выступать в качестве сырья для синтеза промышленных полимеров. желательна разработка менее дорогого способа отделения крекинг-газов от продуктов жидкофазного крекинга. Поэтому существует острая необходимость в материалах, способных разделять легкие углеводороды при нормальном атмосферном давлении и при температурах, значительно более высоких, чем температуры криогенной перегонки.
Исследователи из группы Лонга разработали металлоорганическую каркасную структуру, способную справиться с этой непростой задачей. Разделение углеводородов происходит с помощью структуры, Fe-MOF-74, в составе которой имеются устанавливающие связь с углеводородами атомы железа, связанные с помощью бензол-дикарбоксилатных групп.
