Separazione a membrana: rimozione della CO₂ dal gas naturale

L'elevato contenuto di CO₂ nel gas naturale può impedirne l'utilizzo da parte di generatori o motori a turbina, o causare potenziali problemi come la corrosione da CO₂. Tuttavia, a causa dello spazio e del carico limitati, i tradizionali dispositivi di assorbimento e rigenerazione dei liquidi, come i dispositivi di assorbimento amminico, non possono essere installati su piattaforme offshore. Per i dispositivi di adsorbimento catalitico, come i dispositivi PSA, l'apparecchiatura ha un volume elevato ed è estremamente scomoda da installare e trasportare. Richiede inoltre uno spazio relativamente ampio per la sua installazione e l'efficienza di rimozione durante il funzionamento è molto limitata. La produzione successiva richiede inoltre la sostituzione regolare dei catalizzatori saturi adsorbiti, con conseguente aumento dei costi operativi, delle ore di manutenzione e dei costi di manodopera. L'utilizzo della tecnologia di separazione a membrana non solo consente di rimuovere la CO₂ dal gas naturale, riducendone notevolmente il volume e il peso, ma offre anche apparecchiature semplici, funzionamento e manutenzione agevoli e bassi costi operativi.

La tecnologia di separazione della CO₂ a membrana sfrutta la permeabilità della CO₂ nei materiali della membrana sotto una certa pressione per consentire al gas naturale ricco di CO₂ di passare attraverso i componenti della membrana, permeare attraverso i componenti polimerici della membrana e accumulare CO₂ prima di essere scaricato. Il gas naturale non permeabile e una piccola quantità di CO₂ vengono inviati come gas prodotto agli utenti a valle, come turbine a gas, motori, caldaie, ecc. Possiamo ottenere la portata di permeabilità regolando la pressione di esercizio della permeabilità, ovvero regolando il rapporto tra la pressione del gas prodotto e la pressione di permeabilità, oppure regolando la composizione della CO₂ nel gas naturale, in modo che il contenuto di CO₂ nel gas prodotto possa essere regolato in base alle diverse condizioni di ingresso e soddisfare sempre i requisiti di processo.