Innovative membrane that separates oil components according to their molecular size/Innovadora membrana que separa los componentes del petróleo según su tamaño molecular
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Until now, the separation of petroleum components was primarily carried out through a process called fractional distillation. This method is based on the differences in boiling points of the various hydrocarbons that make up crude oil. To collect the condensed liquids, trays were installed, which were known as petroleum fractions and contained mixtures of hydrocarbons with similar molecular size ranges and boiling points.
Hasta la fecha, la separación de los componentes del petróleo se realizaba principalmente mediante un proceso llamado destilación fraccionada. Este método se basa en las diferencias en los puntos de ebullición de los diversos hidrocarburos que componen el petróleo crudo. Para recolectar los líquidos condensados, se instalaban bandejas , que se conocían como fracciones del petróleo que contenían mezclas de hidrocarburos con rangos de tamaño molecular y puntos de ebullición similares.
However, this system has significant drawbacks: Large volumes of crude oil must be heated to high temperatures, which requires a significant amount of energy. Boiling-point separation is not perfect, and the resulting fractions still contain mixtures of different molecules, requiring additional processes to further refine these fractions. This new membrane, on the other hand, offers a more direct and potentially much more energy-efficient separation.
Pero este sistema tiene grandes inconvenientes: Se han de calentar grandes volúmenes de petróleo crudo a altas temperaturas lo que requiere una cantidad significativa de energía. La separación basada en el punto de ebullición no es perfecta y las fracciones obtenidas aún contienen mezclas de diferentes moléculas por lo que se requieren procesos adicionales para refinar aún más estas fracciones. Por su parte, esta nueva membrana ofrece una separación más directa y potencialmente mucho más eficiente energéticamente.
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The innovative membrane discovered at MIT separates petroleum components based on their molecular size, offering a potentially revolutionary alternative to traditional crude oil distillation methods. Unlike conventional refining, instead of heating crude oil to different boiling points to separate its components, this new membrane acts as a molecular sieve containing pores precisely engineered at the atomic level, allowing molecules to be sorted by size.
La innovadora membrana descubierta en el MIT separa los componentes del petróleo basándose en su tamaño molecular, ofreciendo una alternativa potencialmente revolucionaria al método tradicional de destilación del crudo. A diferencia del refinado convencional, en lugar de calentar el crudo a diferentes puntos de ebullición para separar sus componentes, esta nueva membrana actúa como un tamiz molecular que contiene poros diseñados con precisión a nivel atómico, que permiten clasificar las moléculas por tamaño.
These pores are designed to allow molecules of a certain size to pass through, while blocking larger ones. This physical separation of molecules based on size allows crude oil to be fractionated into different types of fuels (such as naphtha, kerosene, and diesel) without the need for such extreme heat. The membrane is produced using a technique called interfacial polymerization, which has already been widely used in industrial processes, suggesting that this technology has the potential to be scaled up for widespread use in oil refineries.
Estos poros están diseñados para permitir el paso de moléculas de un cierto tamaño, mientras que bloquean las más grandes. Esta separación física de las moléculas en base a su tamaño, permite el fraccionamiento del crudo en diferentes tipos de combustibles (como nafta, queroseno y diésel) sin necesidad de utilizar un calor tan extremo. La membrana se produce utilizando una técnica llamada polimerización interfacial que ya ha sido ampliamente utilizada en procesos industriales, lo que sugiere que esta tecnología tiene el potencial de escalarse para su uso generalizado en refinerías de petróleo.
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The main advantage of this membrane technology is its potential to drastically reduce the energy consumption associated with crude oil fractionation, potentially reducing it by up to 90 percent compared to traditional distillation. This would also lead to a significant reduction in carbon dioxide emissions from the refining process, in addition to significantly reducing the energy costs of crude oil refining and reducing the carbon footprint of the oil industry.
La principal ventaja de esta tecnología de membrana es su potencial para reducir drásticamente el consumo de energía asociado con el fraccionamiento del crudo, disminuyéndolo posiblemente hasta en un noventa por ciento comparado con la destilación tradicional. Esto también llevaría a una disminución significativa de las emisiones de dióxido de carbono del proceso de refinación además de reducir significativamente los costos de energía del refinado del crudo y
disminuir la huella de carbono de la industria petrolera.
It's difficult to predict a precise date for this membrane to be used on an industrial scale. While the research shows promising results and the manufacturing process is potentially scalable, several factors will influence its path from the laboratory to widespread industrial adoption. However, there's no doubt that its unique chemical structure and manufacturing process offer a promising path toward a more sustainable and energy-efficient future for the petroleum refining industry.
Es difícil pronosticar una fecha precisa ver esta membrana utilizándose a escala industrial. Si bien la investigación muestra resultados prometedores y el proceso de fabricación es potencialmente escalable, varios factores influirán en su camino desde el laboratorio hasta la adopción industrial generalizada. Pero es indudable que su estructura química única y su proceso de fabricación ofrecen un camino prometedor hacia un futuro más sostenible y energéticamente eficiente para la industria del refinado de petróleo.
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https://interestingengineering.com/energy/crude-oil-energy-reduction-membrane