刘 宇 孟兆伟（大连欧科膜技术工程有限公司，辽宁 大连 116035）

氢气分离膜在天然气处理中的应用研究

刘 宇 孟兆伟
（大连欧科膜技术工程有限公司，辽宁 大连 116035）

摘 要：在天然气的开采过程中，有大量的二氧化碳，开采出来的天然气往往不能直接作为工业燃料直接使用，必须经过脱二氧化碳处理。本文介绍了氢气分离膜的一种全新的用途，利用其可优先透过二氧化碳的性质将其应用到天然气处理的过程中。

关键词：氢气分离膜；天然气；二氧化碳

1 氢气分离膜脱二氧化碳原理

膜法气体分离技术是当今世界竟相发展的高新技术，其基本原理是两种或两种以上的气体混合物通过高分子膜时，各种气体在膜中的溶解度和扩散系数的不同，导致不同气体在膜中相对渗透速率有差异。在驱动力——膜两侧压力差作用下，渗透速率相对快的气体，如水蒸气﹑氢气﹑氦气﹑硫化氢等优先透过膜而被富集；而渗透速率相对较慢的气体，如甲烷﹑氮气﹑一氧化碳﹑烃类等气体则在膜的滞流侧被富集，从而达到混合气体分离之目的。各种气体通过膜的速率如图1所示，可见，二氧化碳透过膜的速率要比甲烷快得多，因此可用此种膜实现二氧化碳与天然气的分离。

2 气田的情况分析

天然气开采出来后，一部分用于燃气轮机的燃料气，作为发电原料，以供海上平台使用，另一部分则作为产品气输送到陆地终端储存。其具体流程图如图2所示。在气井开采的初期，甲烷含量较高，此时可作为燃气轮机的燃料直接使用。……