Journal de génie chimique avancé

Abstrait

Étude de la sélectivité du méthane par rapport au dioxyde de carbone à l'aide de membranes inorganiques composites pour le traitement du gaz naturel

Habiba Shehu, Edidiong Okon, Ifeyinwa Orakwe et Edward Gobina

Le gaz naturel est un gaz combustible important qui peut être utilisé comme combustible pour la production d'électricité et comme matière première de base dans les industries pétrochimiques. Sa composition varie considérablement d'un champ gazier à l'autre. Malgré cette variation de composition d'une source à l'autre, le composant principal du gaz naturel est le méthane avec des gaz inertes et du dioxyde de carbone. Par conséquent, tout gaz naturel doit subir un certain traitement, environ 20 % des réserves totales nécessitant un traitement approfondi avant le transport par pipeline. La question est de savoir si la membrane mésoporeuse peut être hautement sélective pour le méthane et être utilisée pour le traitement du gaz naturel. Une méthodologie basée sur l'utilisation de membranes en silice et zéolites enduites par immersion a été développée. Français Un essai de perméation de gaz unique utilisant un réacteur à membrane a été réalisé à une température de 293 K et une plage de pression de 1 × 10-5 à 1 × 10-4 Pa. La perméance du CH4 était dans la plage de 1,15 × 10-6 à 2,88 × 10-6 mols-1m-2Pa-1 et une sélectivité CH4/CO2 de 1,27 à 293 K et 0,09 MPa a été obtenue. La taille des pores de la membrane a été évaluée en utilisant l'adsorption d'azote et s'est avérée être de 2,09 nm. Les résultats obtenus ont montré qu'il est possible d'utiliser une membrane mésoporeuse pour éliminer sélectivement le dioxyde de carbone du méthane afin de produire du gaz naturel de qualité pipeline. Il est nécessaire d'étudier plus avant le mécanisme de transport du méthane à travers la membrane car cela est essentiel pour la séparation d'autres hydrocarbures qui pourraient être présents sous forme d'impuretés.