La séparation des hydrocarbures est une étape centrale dans l'industrie pétrolière, actuellement principalement basée sur des techniques de distillation à forte consommation énergétique. La technologie des membranes de nanofiltration/osmose inverse à pression variable montre un énorme potentiel d'application dans la séparation des hydrocarbures, son processus de séparation ne comportant pas de changement de phase gaz-liquide, ce qui permet de réduire considérablement la consommation d'énergie et a une grande importance pour la rénovation des procédés bas carbone dans l'industrie pétrochimique. Les membranes asymétriques en polyimide (PI) préparées par méthode conventionnelle de passage de phase présentent de bonnes perspectives d'application dans la séparation des hydrocarbures liquides, mais leur sélectivité et leur résistance à la séparation des molécules d'hydrocarbures restent insuffisantes. Pour résoudre ces problèmes, une restructuration thermique induite de la membrane asymétrique en PI a été réalisée, révélant une réaction thermochimique entre les chaînes moléculaires de PI, conduisant à la formation d'un réseau de réticulation entre chaînes. Par ailleurs, l'effet de relaxation des segments à haute température favorise la contraction des pores et la densification de la couche corticale, ce qui améliore efficacement la sélectivité et la résistance des membranes PI envers les hydrocarbures. Des études complémentaires ont montré un effet d'auto-limitation lors du remodelage thermique des membranes PI. Avec une vitesse de montée en température faible, la réaction d'ouverture de cycle de l'imide se déroule pleinement, le réseau de réticulation formé inhibe efficacement la relaxation des chaînes moléculaires, limitant ainsi la fermeture des pores. Cet effet d'auto-limitation permet d’obtenir une couche sélective à forte réticulation et ultra-fine, améliorant significativement la perméabilité et le facteur de séparation des mélanges d'hydrocarbures pour les membranes PI. Pour les membranes asymétriques PI remodelées thermiquement à 330 et 340 ℃, la perméabilité au toluène pur est respectivement de 0,51 et 0,10 L m-2 h-1 bar-1, et le facteur de séparation du toluène avec le 1,3,5-triisopropylbenzène (204 Da) atteint 11,6 et 26,4, ce qui correspond à un niveau avancé rapporté actuellement, avec une excellente stabilité à long terme, réalisant avec succès une séparation efficace du pétrole brut simulé.

polyimide, membrane asymétrique, remodelage thermique, séparation des hydrocarbures