Membrantrennverfahren – CO₂-Entfernung aus Erdgas

Der hohe CO₂-Gehalt in Erdgas kann dessen Nutzung in Turbogeneratoren oder Motoren verhindern oder zu Problemen wie CO₂-Korrosion führen. Aufgrund begrenzten Platzes und geringer Kapazität können herkömmliche Flüssigkeitsabsorptions- und Regenerationsanlagen, wie z. B. Aminabsorptionsanlagen, nicht auf Offshore-Plattformen installiert werden. Katalysatoradsorptionsanlagen, wie z. B. PSA-Anlagen, sind sperrig und daher schwer zu installieren und zu transportieren. Sie benötigen zudem relativ viel Platz und weisen eine sehr begrenzte Abscheideleistung im Betrieb auf. Die weitere Produktion erfordert außerdem den regelmäßigen Austausch der adsorbierten, gesättigten Katalysatoren, was zu erhöhten Betriebs-, Wartungs- und Arbeitskosten führt. Die Membrantrenntechnik entfernt CO₂ aus Erdgas und reduziert dessen Volumen und Gewicht erheblich. Sie zeichnet sich durch einfache Anlagen, bequeme Bedienung und Wartung sowie niedrige Betriebskosten aus.

Die Membran-CO₂-Abtrennungstechnologie nutzt die CO₂-Permeabilität von Membranmaterialien unter einem bestimmten Druck. So kann CO₂-reiches Erdgas die Membrankomponenten passieren, durchdringen und das CO₂ vor der Ableitung anreichern. Nicht-permeables Erdgas und eine geringe Menge CO₂ werden als Produktgas an nachgeschaltete Verbraucher wie Gasturbinen, Motoren, Kessel usw. weitergeleitet. Die Durchflussrate lässt sich durch Anpassung des Permeabilitätsdrucks – also durch Anpassung des Verhältnisses von Produktgasdruck zu Permeabilitätsdruck – oder durch Anpassung der CO₂-Zusammensetzung im Erdgas einstellen. Dadurch kann der CO₂-Gehalt im Produktgas an unterschiedliche Einlassbedingungen angepasst werden und erfüllt stets die Prozessanforderungen.