天然ガスからの混合・サワーガス分離のための芳香族カルド型コポリイミド薄膜複合膜の開発

Development of Thin-Film Composite Membranes from Aromatic Cardo-Type Co-Polyimide for Mixed and Sour Gas Separations from Natural Gas.

• Garba O Yahaya
• Seung-Hak Choi
• Melhan M Ben Sultan
• Ali Hayek

抄録

天然ガス（NG）は、石炭に次ぐ第二の燃料源となりつつあり、世界的に消費量が急増しています。しかし、世界のガス埋蔵量の多くは、二酸化炭素（CO）、硫化水素（HS）、窒素（N）、ベンゼン／トルエン／キシレン（BTX）などを含む品質の低いNGを高レベルで含有しており、量の差はあるが（埋蔵量によっては最大50%v/v）、これがいくつかの問題を引き起こしている。従来の技術に比べて資本コストが低い、省エネ、経済性が高いなどの理由から、膜を用いたNG甘味化・改質プロセスは、最も急速に成長している技術の一つとして注目されています。そこで、6FDA-Durene/6FDA-CARDOブロックコポリイミドを用いて、サワーガスとNGの分離を目的とした無欠陥多層複合膜を開発した。本膜は、CO/CH選択度が8〜10、HS/CH選択度が15〜19の範囲であり、CO透過率が122、HS透過率が220GPUと良好な性能を示した。

The consumption of natural gas (NG) is rapidly increasing worldwide as it is becoming the second largest fuel source after coal. However, many of the world gas reserves contain high levels of subquality NG including the presence of carbon dioxide (CO), hydrogen sulfide (HS), nitrogen (N), benzene/toluene/xylene (BTX) etc., in varying amounts (up to 50% v/v in some reserves), which constitute several problems. Membrane-based NG sweetening/upgrading processes emerge as among the fastest growing technologies, due to their lower capital cost, higher energy savings, greater economic viability, etc. as compared to conventional technologies. Thus, a defective-free, multilayer thin-film composite membrane is developed from 6FDA-Durene/6FDA-CARDO block co-polyimide for the separation of sour gas from NG. The membrane shows good performance as it exhibit CO/CH and HS/CH selectivities ranges from 8 to 10 and 15 to 19, respectively, and CO and HS permeance are 122 and 220 GPU, respectively.

© 2020 The Authors. Published by WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.