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NAGOYA, Japon, 15 mars 2019 /PRNewswire/ -- NGK INSULATORS, LTD. (ci-après «?NGK?»), située à Nagoya, au Japon, a récemment annoncé que sa membrane à zéolites de type DDR a été adoptée pour être utilisée dans «?le test de démonstration du procédé de récupération du CO2 utilisant des membranes à zéolites de type DDR?».

Le test sera réalisé conjointement dans un champ pétrolier aux États-Unis par Japan Oil, Gas and Metals National Corporation (JOGMEC) et JGC Corporation (JGC). Les membranes à zéolites de type DDR sont de grandes membranes céramiques capables de séparer efficacement le dioxyde de carbone (CO2) du gaz naturel principalement composé de méthane (CH4) même à des pressions élevées et à des concentrations élevées de CO2. Le projet représente la toute première utilisation de grandes membranes en céramique pour la récupération du CO2 des gaz associés lors de la production de pétrole. 

Les membranes à zéolites de type DDR de NGK ont des pores d'un diamètre inférieur à 1 nanomètre (un milliardième de mètre)?; elles sont capables de séparer de petites molécules. Elles possèdent une structure en nid d'abeilles avec environ 1 600 cellules d'un diamètre intérieur de 2,4 millimètres qui pénètrent dans un substrat cylindrique en céramique et mesurent 1 000 millimètres de longueur et 180 millimètres de diamètre.

La surface intérieure tout entière des cellules est formée de membranes à zéolites de type DDR qui permettent la perméation sélective du CO2. La surface de membrane par élément est de 12 mètres carrés. La zéolithe est le nom d'un groupe varié de minéraux aluminosilicatés microporeux. DDR est un type?; il présente une structure de pores elliptiques de dimension 0,36 nanomètre par 0,44 nanomètre.

Le diamètre court des pores (0,36 nanomètre) est supérieur au CO2 (0,33 nanomètre) et inférieur au CH4 (0,38 nanomètre). Ainsi, lorsque du gaz mixte de CO2 et de CH4 est fourni à une membrane à zéolites de type DDR, elle laisse passer le CO2 de manière sélective, ce qui lui permet de séparer efficacement les deux composants.

Depuis 2001, NGK fabrique et commercialise des membranes en céramique avec une structure en nid d'abeille pour la purification de l'eau avec un diamètre de pores de 0,1 micromètre, un diamètre de 180 millimètres et une longueur totale de 1000 à 1500 millimètres.

Grâce à cette technologie de fabrication, NGK a réussi à créer une membrane à zéolites de grande taille de type DDR. La surface de membrane par élément est plus grande que celle des autres membranes tubulaires à zéolithes, ce qui permet de réduire la taille des installations et les coûts globaux.

Les membranes polymères sont actuellement utilisées pour la séparation du CO2. Elles ont cependant une faiblesse : les performances de séparation diminuent à des pressions élevées et à des concentrations élevées de CO2. La membrane à zéolithes de type DDR développée par NGK maintient des performances élevées de séparation du CO2 même à haute pression (80 atm) et à des concentrations élevées de CO2?; elle possède également une excellente résistance thermique et peut être utilisée à des températures élevées.

NGK travaille en partenariat avec JGC depuis 2008 pour mettre au point un procédé d'élimination du CO2 dans les champs de gaz naturel à l'aide d'une membrane à zéolites de type DDR. Dans le cadre de ce récent projet conjoint entre JGC et JOGMEC sur la récupération du CO2 des gaz associés pendant la production de pétrole, il a été décidé de réaliser un test de démonstration sur le terrain dans un procédé qui utilise les membranes à zéolites de type DDR de NGK. Le test devrait être mené pendant environ un an après l'achèvement de la conception et de la construction d'une installation de test, qui a débuté en février 2019.

Caractéristiques des membranes à zéolites de type DDR :
  • Une grande surface de membrane par élément signifie une installation globale plus petite
  • Maintien de performances élevées de séparation du CO2 même à des concentrations élevées de CO2
  • Résistance exceptionnelle à la pression pour une utilisation à hautes pressions (jusqu'à 80 atm)
  • Résistance exceptionnelle à la chaleur pour une utilisation à haute température

Applications des membranes à zéolites de type DDR :
  • Récupération du CO2 des gaz associés lors de la production de pétrole
  • Élimination du CO2 pendant le traitement du gaz naturel

Aperçu du test :

Nom : Test de démonstration sur le terrain de la technologie des membranes à zéolites de type DDR
Démonstrateur : projet conjoint du JOGMEC et du JGC Site : Texas, États-Unis.
Gaz ciblé : gaz associé généré lors de la production de pétrole
Détails : optimisation et test de performance sur une installation de récupération de CO2 utilisant des membranes à zéolites de type DDR (capacité de traitement des gaz associés : 3 millions de pieds cubes (84 951 mètres) par jour) Projets futurs : la conception et la construction de l'installation de test ont commencé en février 2019, et des tests de démonstration seront effectués environ un an après son achèvement

Source : Le Lezard
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