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摘要
油气行业是甲烷减排的重要关注行业，膜分离技术是实现甲烷高能效、低成本回收与减排的重要技术之一。针对油气生产与运输过程中存在的 CH4与 N2混合排放问题，分类综述了聚合物膜、无机膜、MOF 混合基质膜在 CH4/N2分离领域的研究进展，分析了存在的主要问题以及可行的解决途径，探讨了油气行业 CH4/N2膜分离技术未来的研究方向。研究结果表明 ：(1)提高 CH4/N2分离膜的分离性能仍是当下研究的首要目标，需借助分子模拟、机器学习等技术探寻合适的 MOF、离子液体等材料与基质膜的配对组合 ；(2)应考虑油气行业特定的复杂应用场景，开展 CH4/N2分离膜修饰层构建方法研究，提高膜的耐污能力，保证膜的分离效率与使用寿命 ；(3)应加强与分离膜相匹配的底膜材料的研发，基于膜组件研发，还应综合考虑膜材料性能、分离效果、经济效益，对膜分离工艺流程及运行参数进行优化设计。结论认为，尽管相关研究已开展多年，但尚处于实验室探索阶段，亟待形成以高性能膜材料为核心的甲烷“零成本 /负成本”回收方法，以促进油气行业“碳中和”目标的早日实现。
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