Określenie możliwości odwadniania gazu ziemnego na membranach polimerowych

Abstract

Określenie możliwości odwadniania gazu ziemnego na membranach polimerowychOsuszanie gazu ziemnego na instalacjach glikolowych jest energochłonne i emituje do środowiska niebezpieczne związki chemiczne. Przeprowadzono badania osuszania azotu, metanu i gazu ziemnego na module membranowym. Badania wykonywano na mikrokapilarnych membranach (hollow fiber) z poliimidu. Moduł membranowy zamontowany był na stanowisku pomiarowym do badań w warunkach wysokiego ciśnienia gazu. Prowadzono pomiary przepływu strumieni gazu, ciśnienia, temperatury i wilgotności w strumieniach nadawy, retentatu i permeatu. Uzyskano wysokie stopnie obniżenia wilgotności w gazach. Stwierdzono, że efektywność osuszania gazu po kontakcie z membraną zależy od wartości przepływów i od ciśnienia. Wraz ze wzrostem ciśnienia transmembranowego efektywność odwodnienia się zwiększa. Przy ciśnieniu gazu powyżej 10 bar uzyskiwany jest poziom zawilgocenia odpowiadający wymaganiom normy osuszania gazu ziemnego w zimie, przy współczynniku podziału powyżej 0,08. Przy ciśnieniu gazu powyżej 45 bar norma osuszania speł-niona jest przy współczynniku podziału poniżej 0,01. Wykazano, że technologia membranowa stanowi atrakcyjną metodę osuszania gazu ziemnego.Słowa kluczowe: membranowa separacja gazowa, osuszanie gazu ziemnego. Possibility of natural gas dehydration using polymer membranesDehydration of natural gas at glycol installations is energy-consuming and emits hazardous chemicals to the environment. Dehydration tests of nitrogen, methane and natural gas on a membrane module were conducted. The tests were conducted on micro-capillary membranes (hollow fiber) made of polyimide. The membrane module was mounted on a test station in high gas pressure conditions. The flow of the streams of gas, pressure, temperature and humidity in the streams of feed, retentate and permeate were conducted. High levels of humidity reduction in gases were obtained. It was found that the dehydration effectiveness of gas, after contact with the membrane, depends on the values of flows and pressure. With the increase of the transmembrane pressure, the effectiveness of dehydration increases. At a gas pressure above 10 bar, the level of humidity achieved is corresponding to the requirements of the standards for dehydration of natural gas in winter, with a partition coefficient (stage cut) above 0.08. At a gas pressure above 45 bar, the standard for dehydration is met at a partition coefficient of less than 0.01. It was proven that the membrane technology is an attractive method for natural gas dehydration.

Opracowanie koncepcji uzyskiwania strumieni gazu o podwyższonej zawartości helu na membranach

“…Oddzielenie helu od gazu ziemnego za pomocą membran komercyjnych zostało zaproponowane już ponad 50 lat temu (Stern et al, 1965). Od tamtego czasu prowadzono wiele prac badawczych i niewielkich instalacji pilotażowych, w tym także w Polsce (Janocha, 1989(Janocha, , 2014Janocha et al, 2012;Szwast et al, 2014). Przeważająca część badań związanych z membranami skupia się na poprawie selektywności He/ N 2 i He/CH 4 w celu osiągnięcia jak najwyższego stopnia odzysku helu (Scholes i Ghosh, 2016;Dibrov et al, 2018).…”

Studies reducing the H2S from natural gas of using polyimide membrane

“…tests of the separation of natural gas components on a polyimide membrane [19,33]. Subsequent tests have shown that it is possible to reduce the contents of N 2 , CO 2 and H 2 O in the gas and the high effectiveness of the removal of moisture from the gas on this membrane makes it possible to completely replace other more expensive drying methods [20]. This paper undertakes to determine the possibility of separating hydrogen sulphide from gas on polyamide membranes.…”