Журнал передовой химической инженерии

Абстрактный

Исследование селективности метана по отношению к диоксиду углерода с использованием композитных неорганических мембран для переработки природного газа

Хабиба Шеху, Эдидионг Окон, Ифейинва Оракве и Эдвард Гобина

Природный газ является важным топливным газом, который может использоваться в качестве топлива для выработки электроэнергии и в качестве основного сырья в нефтехимической промышленности. Его состав сильно различается от одного газового месторождения к другому. Несмотря на это различие в составе от источника к источнику, основным компонентом природного газа является метан с инертными газами и углекислым газом. Следовательно, весь природный газ должен проходить некоторую обработку, причем около 20% от общего объема запасов требуют обширной обработки перед транспортировкой по трубопроводам. Вопрос в том, может ли мезопористая мембрана быть высокоселективной для метана и использоваться для очистки природного газа? Была разработана методология, основанная на использовании мембраны из диоксида кремния с покрытием погружением и цеолита. Было проведено одно испытание на проницаемость газа с использованием мембранного реактора при температуре 293 К и диапазоне давлений от 1 × 10-5 до 1 × 10-4 Па. Проницаемость CH4 находилась в диапазоне от 1,15 × 10-6 до 2,88 × 10-6 моль-1м-2Па-1, а селективность CH4/CO2 составила 1,27 при 293 К и 0,09 МПа. Размер пор мембраны был оценен с использованием адсорбции азота и составил 2,09 нм. Полученные результаты показали, что можно использовать мезопористую мембрану для селективного удаления диоксида углерода из метана для получения природного газа трубопроводного качества. Необходимо дальнейшее изучение механизма транспортировки метана через мембрану, поскольку это необходимо для разделения других углеводородов, которые могут присутствовать в качестве примесей.