Неорганических гибридных мембранных выборочно Разделяет СО2

ТЕХНОЛОГИЯ

Открытый процесс ООО (Абердин, Великобритания; <a target="_blank" href="http://www.clearprocess.co.uk" rel="nofollow"> www.clearprocess.co.uk </ A>), ответвление от Роберта Гордона Univ. (РГУ; Абердин; <a target="_blank" href="http://www.rgu.ac.uk" rel="nofollow"> www.rgu.ac.uk </ A>), является коммерциализации неорганических гибридные мембраны (IHM) модуль, который отделяет двуокиси углерода (CO2) и кислых газов из природного газа потоков требуя лишь 15% от площади поверхности используемых полимерных систем на основе мембраны в одном приложении (80 м ^ 2 ^ SUP против> 600 м ^ 2 ^ SUP для сопоставимых полимерной основе системы). "Тем не менее, в соответствии с 3-летнего исследования проверка концепции, селективность выше (например, селективность CO2/CH югу ^ ^ 4 составляет 150 на 350 ° C), равно как и проникновение номера (> 4 SUP ^ -7 моль СО2 / м ^ 2 ^ SUP с-Па при 350 ° C) даже при большей пропускной с незначительными перепадами давления ", говорит профессор РГУ Эдуард Gobina, изобретатель IHM и текущего технического консультанта Открытый процесс.

Технология основана на использовании пористых материалов, которые отделяют СО2 от других газов избирательного проникновения. Парциальное давление является движущей силой, что делает процесс разделения, независимо от расходов газа.

IHMs изготавливаются с использованием коммерчески доступных керамических мембран в качестве опор, а также отделения слоя кремния или углерода или сито. Кремнезема слоя позволяет СО2 проникновения в результате адсорбционных поверхностного стока, а молекулярное сито отделяет на основе молекулы размера. "Преимущество кремнезема мембраны, что, даже если ее размер пор относительно велика, метан не проникает значительно, поскольку он не является сильно адсорбируется. Но, CO2, быть кислой, адсорбируется очень сильно зависит от мембраны, что позволяет поверхностного стока, говорит Gobina.

На основании описания приводится в патентной, газовой смеси, например, метана и углекислого газа, проходит через 10-50 керамических труб с внутренним диаметром 3-11 мм, внешним диаметром 5-12 мм, толщиной стенки 1,5-2,0 мм и длиной 1 м. СО2 выборочно диффундирует через мембран поры, которые варьируются в размерах от 15 нм до 6000 нм, в лощину основном, для удаления, а метан остается в основной поток корма.

В процессе производства, поддерживает погружены в 0,6-моль / л boemite золь-гель (источник гамма глинозем), приблизительно за 2 мин, вяленая, а затем нагревают до 700-800 ° С со скоростью 1 ° C / мин. Это ближнего покрытие процесс повторяется, сколько необходимо для достижения алюминия толщиной около 6 мкм.

Кремнезема и / или покрытия углерода сито затем применяется для формирования окончательного разделения слоя. Кремнезема слой образуется с помощью техники ближнего покрытием, а углерод сито заложена погружения трубы в 1-5 моль / л полиетеремид решение, после воздушной сушки. Карбонизации достигается в атмосфере аргона при нагреве труб от 20 до 80 ° С в течение 2 ч, а затем от 80 до 120 ° С в течение 4 ч, хотя и другие профили температуры могут быть использованы. Этот процесс повторяется до требуемой селективности и СО2 проницаемости были достигнуты.

По сравнению с полимерными мембранами, IHMs Gobina в работу при более высоких давлениях и температурах (80 бар и> 300 ° C) и терпимы к высокой СО2 и H ^ 2 ^ к югу S концентрации (до 100% CO2). Он предсказывает, что их капитальные затраты будут сопоставимы с полимерных систем, в связи с более мембраны жизни (> 1 год) и более мембраны области.

Открытый процесс использует свои финансируемых правительством технологии SMART решение для разработки и тестирования нескольких трубчатых прототип системы IHM для удаления кислых газов, в том числе СО2 и H ^ 2 югу ^ S, а также N ^ 2 ^ к югу, O2 и H ^ 2 ^ к югу от природного газа. "Мембраны также может быть использован для предварительной обработки шаг, где дальнейшего удаления СО2 может быть выполнена как вторичный процесс (например, аминов системы)", говорит Gobina, добавив, что "IHM компактен, легок в эксплуатации и прочный, что делает его применимым для морских очистки газов или для использования в относительно удаленных районах ". По его оценкам, время выхода на рынок IHM системы составляет около 2 лет.