Science：锁定内在微孔超薄膜可分离原油组分，炼化节能从蒸馏替代进入可放大样机阶段

学术圈重大事件 · 发布 2026-06-19T12:42:00+08:00 · 更新 2026-06-19T12:51:02+08:00

核心结论

Science 6 月 18 日论文提出 polymers of locked intrinsic microporosity（PLIMs）超薄膜，通过原位交联稳定微孔，在真实轻质原油中去除 99.8% 的 C15 以上重烃并减少 93% 含硫化合物。亮点是卷对卷制备和标准膜组件放大，但工业长期污染、清洗再生和经济性还需中试验证。

据 Queen Mary University of London/EurekAlert 6 月 18 日发布，国际团队在 Science 发表 “Ultrathin polymer membranes with locked intrinsic microporosity for hydrocarbon fractionation”，DOI 为 10.1126/science.aed1111。研究对象是原油和炼化物流中长期依赖热蒸馏的分离问题；公开稿称，传统原油精炼中的热蒸馏约占全球能源使用的 1%，膜分离虽被期待多年，但常受材料溶胀、选择性下降和通量不足限制。

这项工作的核心不是简单换一种膜材料，而是在聚合物膜形成过程中原位交联，把 sub-nanometre 级微孔“锁住”。研究团队称，这类 polymers of locked intrinsic microporosity（PLIMs）在接触烃类混合物时不容易因溶胀而失去孔径选择性，同时仍允许烃分子快速通过。UCL 团队还利用 ISIS 中子与缪子源的准弹性中子散射研究聚合物链动力学，为“孔被锁定”的分子机制提供证据。

性能数据是本轮入选的关键原因。公开稿称，在合成原油测试中，PLIM 膜相较现有先进膜材料最高实现 10 倍渗透率提升，并保持高选择性；在真实 Arabian Extra Light crude oil 中，膜去除了 99.8% 的 C15 以上重烃，并减少 93% 含硫化合物。对 virgin naphtha 等炼化物流，膜可分离适合燃料升级的 C4-C6 轻烃和用于塑料、化工生产的较重馏分。

更重要的是，团队展示了卷对卷生产超过 1 米宽膜片，并整合进工业常用的 spiral-wound membrane modules；连续运行 30 天后性能稳定。若这些结果能在更复杂原料、更长周期和工厂级污染条件下维持，膜分离可能作为蒸馏前处理、脱硫或混合流程的一部分，降低能耗和设备体积，而不是一次性替代整套炼化流程。

需要保持克制的是，炼油、化工和制药有不同物流组成、温度压力和污染物谱，30 天连续测试仍只是工业部署前的早期证据。后续应观察 Exactmer、Queen Mary、KAUST、SINOPEC 等合作方是否披露中试规模、清洗再生策略、膜寿命成本和与既有装置耦合的真实能耗账本。

信息来源

• EurekAlert/Queen Mary University of London 新闻稿
• Science DOI

可信度说明

来源为高校新闻稿和 Science 论文 DOI，关键性能、放大工艺和连续测试信息均来自公开稿。证据边界在于，新闻稿强调应用潜力，工业经济性、长期污染衰减、维护成本和不同炼化场景适配仍需中试或商业装置数据确认。

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