Revista de Ingeniería Química Avanzada

Abstracto

Estudio de la selectividad del metano sobre el dióxido de carbono utilizando membranas inorgánicas compuestas para el procesamiento de gas natural

Habiba Shehu, Edidiong Okon, Ifeyinwa Orakwe y Edward Gobina

El gas natural es un gas combustible importante que puede utilizarse como combustible para la generación de energía y como materia prima básica en las industrias petroquímicas. Su composición varía considerablemente de un yacimiento de gas a otro. A pesar de esta variación en la composición de una fuente a otra, el componente principal del gas natural es el metano con gases inertes y dióxido de carbono. Por lo tanto, todo el gas natural debe someterse a algún tratamiento y aproximadamente el 20% de las reservas totales requieren un tratamiento extenso antes de su transporte por tuberías. La pregunta es: ¿puede la membrana mesoporosa ser altamente selectiva para el metano y usarse para el tratamiento del gas natural? Se desarrolló una metodología basada en el uso de membranas de sílice y zeolita recubiertas por inmersión. Se realizó una prueba de permeación de un solo gas utilizando un reactor de membrana a una temperatura de 293 K y un rango de presión de 1 × 10-5 a 1 × 10-4 Pa. La permeancia de CH4 estuvo en el rango de 1,15 × 10-6 a 2,88 × 10-6 mols-1m-2Pa-1 y se obtuvo una selectividad CH4/CO2 de 1,27 a 293 K y 0,09 MPa. El tamaño de poro de la membrana se evaluó utilizando adsorción de nitrógeno y se encontró que era de 2,09 nm. Los resultados obtenidos han demostrado que es posible utilizar una membrana mesoporosa para eliminar selectivamente el dióxido de carbono del metano para producir gas natural de calidad para tuberías. Existe la necesidad de un estudio adicional del mecanismo de transporte de metano a través de la membrana, ya que esto es esencial para la separación de otros hidrocarburos que podrían estar presentes como impurezas.