Из сточных вод сделают добавки для моторного топлива

Российские химики придумали, как выделять химические загрязнения из стоков нефтехимических и фармацевтических производств, чтобы использовать продукт в изготовлении топлива. О новых полимерных мембранах, которые разработаны для этого метода, ученые рассказали в Russian Journal of Applied Chemistry. В сточные воды нефтехимических производств и фармацевтики попадает большое количество оксигенатов — токсичных органических соединений, содержащих кислород (например, спиртов и простых эфиров). Так, стоки производства бутилового спирта содержат от 15–20 грамм оксигенатов на литр и требуют очистки. С другой стороны, их можно использовать в качестве добавок к моторным топливам: бензин с такой присадкой расходуется медленнее, а при сгорании образует меньше выхлопных газов. Кроме того, эти вещества могут стать органическими растворителями или сырьем для фармацевтических препаратов. Молодые ученые Института нефтехимического синтеза имени А. В. Топчиева (ИНХС) РАН создали в три раза более эффективные и экономичные полимерные мембраны, чтобы выделять оксигенаты. До сих пор это требовало слишком больших затрат, и стоки очищали при помощи микроорганизмов и сбрасывали в водоемы. Новый простой способ выделения оксигенатов из воды основан на первапорации — испарении с помощью специальной мембраны, через которую газообразные спирты и эфиры проникают быстрее, чем вода. Оксигенаты можно будет выделять при температуре менее 60 °С, что не требует много энергии. Кроме того, этот процесс полностью экологичен. Для этих целей сотрудники ИНХС РАН создали новую двухслойную мембрану из пористой полимерной подложки и тонкого непористого разделительного слоя толщиной всего 5 тысячных долей миллиметра. В качестве подложки использовали отечественную микрофильтрационную мембрану МФФК-1, а разделительный слой из полидецилметилсилоксана синтезировали в ИНХС. В лаборатории ученые очистили ею воды, загрязненные бутиловым спиртом. Разработанная мембрана оказалась втрое эффективнее, чем все известные промышленные аналоги. Испарение стоков нефтехимических производств с использованием специальной мембраны позволит получать очищенную воду и высокооктановые присадки для бензина Grushevenko et al./Russ. J. Appl. Chem., 2020 Фото поперечного сечения разработанной мембраны, сделанное с помощью сканирующего электронного микроскопа Grushevenko et al./Russ. J. Appl. Chem., 2020 «В отличие от мировых производств, выпускающих подобные мембраны, мы предлагаем одностадийный малозатратный процесс. Мы смешиваем дешевые коммерчески доступные реагенты, катализатор и растворитель, наносим раствор тонким слоем на подложку и в итоге получаем высокоэффективный композиционный “фильтр”. Разработанные мембраны не только позволяют выделять оксигенаты из сточных вод, но могут быть использованы и для разделения нефтяных и попутных газов», — комментирует руководитель проекта Илья Борисов, лауреат премии Правительства Москвы, кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории полимерных мембран ИНХС РАН. Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще. Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.