近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员杨维慎、研究员班宇杰等联合中国科学院院士、中山大学教授陈小明，教授张杰鹏，教授周东东团队提出“轻石脑油梯级膜分离”策略，为轻石脑油全组分精准分离提供了新思路。相关成果发表在《国家科学评论》。

原油初馏得到的轻石脑油是重要化工原料之一，主要由C5至C7的直链和单支链烷烃、多支链烷烃和环烷烃、芳烃等组成，可分别作为裂解制乙烯原料、高辛烷值汽油燃料、化工中间体等。然而，各组分间具有相似的物理化学性质，传统精馏技术难以实现精准分离且能耗高。

针对上述问题，研究团队提出轻石脑油梯级膜分离策略，构建了尺寸筛分与化学辨识协同耦合的梯级分离机制，旨在通过一级尺寸筛分，实现直链和单支链烷烃与多支链烷烃、芳烃、环烷烃的初步分离，并通过二级化学辨识，实现芳烃与多支链烷烃、环烷烃分离。

基于上述策略，研究团队采用鞣酸分子微刻蚀方法，对金属—有机框架膜的孔径及表面化学性质进行连续调控，分别构筑了尺寸筛分及化学辨识两类功能膜。团队通过二者级联，可将15组分模拟轻石脑油精细拆分为三类高值产品：富含直链及单支链烷烃的乙烯原料、富含芳烃的化工中间体、富含多支链与环烷烃的汽油调和组分。各产品回收率均可达85至90%，总体能耗较精馏降低约91%。

该工作为实现从“馏分切割”到“分子炼油”的转变提供了科学基础。

相关论文信息：https://doi.org/10.1093/nsr/nwag488