Jornal de Engenharia Química Avançada

Abstrato

Estudo da Selectividade do Metano sobre o Dióxido de Carbono Utilizando Membranas Inorgânicas Compostas para o Processamento de Gás Natural

Habiba Shehu, Edidiong Okon, Ifeyinwa Orakwe e Edward Gobina

O gás natural é um importante gás combustível que pode ser utilizado como combustível para a geração de energia e como matéria-prima base nas indústrias petroquímicas. A sua composição varia extensivamente de um campo de gás para outro. Apesar desta variação na composição de fonte para fonte, o principal componente do gás natural é o metano com gases inertes e dióxido de carbono. Assim, todo o gás natural tem de sofrer algum tratamento, sendo que cerca de 20% das reservas totais requerem um tratamento extensivo antes do transporte através de gasodutos. A questão é: pode a membrana mesoporosa ser altamente seletiva para o metano e ser utilizada para o tratamento de gás natural? Foi desenvolvida uma metodologia baseada na utilização de sílica revestida por imersão e membrana de zeólita. Um único teste de permeação de gás utilizando um reactor de membrana foi realizado a uma temperatura de 293 K e uma gama de pressões de 1 × 10-5 a 1 × 10-4 Pa. A permeância do CH4 estava na gama de 1,15 × 10-6 a 2,88 × 10-6 mols-1m-2Pa-1 e obteve-se uma seletividade CH4/CO2 de 1,27 a 293 K e 0,09 MPa. O tamanho dos poros da membrana foi avaliado através de adsorção de azoto e foi encontrado em 2,09 nm. Os resultados obtidos mostraram que é possível utilizar uma membrana mesoporosa para remover seletivamente o dióxido de carbono do metano para produzir gás natural com qualidade de gasoduto. Há necessidade de mais estudos sobre o mecanismo de transporte do metano através da membrana, uma vez que este é essencial para a separação de outros hidrocarbonetos que possam estar presentes como impurezas.