Separação por membrana – remoção de CO₂ do gás natural

O alto teor de CO₂ no gás natural pode impedir seu uso por turbinas geradoras ou motores, ou causar problemas potenciais como a corrosão por CO₂. No entanto, devido ao espaço e à carga limitados, os dispositivos tradicionais de absorção e regeneração de líquidos, como os dispositivos de absorção por amina, não podem ser instalados em plataformas offshore. Já os dispositivos de adsorção catalítica, como os PSA (sílica gel), possuem grande volume e são extremamente difíceis de instalar e transportar. Além disso, exigem um espaço relativamente grande para serem instalados e apresentam eficiência de remoção muito limitada durante a operação. A produção subsequente também exige a substituição regular dos catalisadores saturados adsorvidos, resultando em aumento dos custos operacionais, horas de manutenção e custos de mão de obra. A utilização da tecnologia de separação por membranas não só remove o CO₂ do gás natural, reduzindo significativamente seu volume e peso, como também apresenta equipamentos simples, operação e manutenção convenientes e baixos custos operacionais.

A tecnologia de separação de CO₂ por membrana utiliza a permeabilidade do CO₂ em materiais de membrana sob determinada pressão para permitir que o gás natural rico em CO₂ passe através dos componentes da membrana, permeie os componentes da membrana polimérica e acumule CO₂ antes de ser liberado. O gás natural não permeável e uma pequena quantidade de CO₂ são enviados como gás de produto para usuários a jusante, como turbinas a gás, motores, caldeiras, etc. Podemos obter a vazão de acordo com a permeabilidade ajustando a pressão de operação da permeabilidade, ou seja, ajustando a relação entre a pressão do gás de produto e a pressão de permeabilidade, ou ajustando a composição de CO₂ no gás natural, de modo que o teor de CO₂ no gás de produto possa ser ajustado de acordo com as diferentes condições de entrada, atendendo sempre aos requisitos do processo.