高等化学工程学报

抽象的

天然气处理用复合无机膜对甲烷和二氧化碳选择性的研究

Habiba Shehu、Edidiong Okon、Ifeyinwa Orakwe 和 Edward Gobina

天然气是一种重要的燃料气体，可用作发电燃料和石化工业的基本原料。其成分因气田而异。尽管不同气田的成分存在这种差异，但天然气的主要成分是甲烷、惰性气体和二氧化碳。因此，所有天然气都必须经过某种处理，约 20% 的总储量需要在通过管道运输前进行大量处理。问题是介孔膜是否对甲烷具有高度选择性并可用于处理天然气？开发了一种基于浸涂二氧化硅和沸石膜的方法。使用膜反应器在温度为 293 K、压力范围为 1 × 10-5 至 1 × 10-4 Pa 下进行了单一气体渗透测试。CH4 的渗透率在 1.15 × 10-6 至 2.88 × 10-6 mols-1m-2Pa-1 范围内，在 293 K 和 0.09 MPa 时 CH4/CO2 选择性为 1.27。使用氮吸附评估膜的孔径，发现为 2.09 nm。结果表明，可以使用介孔膜从甲烷中选择性去除二氧化碳以生产管道质量的天然气。需要进一步研究甲烷通过膜的传输机制，因为这对于分离可能作为杂质存在的其他碳氢化合物至关重要。