Séparation membranaire – élimination du CO₂ dans le gaz naturel

La forte teneur en CO₂ du gaz naturel peut empêcher son utilisation dans les turbines ou les moteurs, ou engendrer des problèmes tels que la corrosion par le CO₂. Cependant, en raison des contraintes d'espace et de charge, les dispositifs d'absorption et de régénération liquides classiques, comme les dispositifs d'absorption aux amines, ne peuvent être installés sur les plateformes offshore. Quant aux dispositifs d'adsorption catalytique, tels que les dispositifs PSA, leur volume important les rend extrêmement difficiles à installer et à transporter. Ils nécessitent également un espace conséquent et leur efficacité d'élimination est très limitée. La production ultérieure exige par ailleurs le remplacement régulier des catalyseurs saturés, ce qui augmente les coûts d'exploitation, les heures de maintenance et les coûts de main-d'œuvre. L'utilisation de la technologie de séparation membranaire permet non seulement d'éliminer le CO₂ du gaz naturel, réduisant considérablement son volume et son poids, mais aussi de bénéficier d'un équipement simple, d'une utilisation et d'une maintenance aisées, et de faibles coûts d'exploitation.

La technologie de séparation du CO₂ par membrane exploite la perméabilité du CO₂ dans les matériaux membranaires sous une certaine pression. Elle permet au gaz naturel riche en CO₂ de traverser les composants de la membrane, de s'imprégner à travers les composants polymères et d'accumuler le CO₂ avant son rejet. Le gaz naturel non perméable et une faible quantité de CO₂ sont envoyés comme gaz de synthèse aux utilisateurs en aval, tels que les turbines à gaz, les moteurs, les chaudières, etc. Le débit peut être ajusté en modulant la pression de fonctionnement, c'est-à-dire en ajustant le rapport entre la pression du gaz de synthèse et la pression de perméabilité, ou en modifiant la composition en CO₂ du gaz naturel. Ainsi, la teneur en CO₂ du gaz de synthèse peut être ajustée en fonction des différentes conditions d'entrée, tout en respectant les exigences du procédé.