Мезопористые керамические мембраны для фракционирования низкомолекулярных углеводородов

Осуществлено создание мезопористых керамических мембран на основе анодного оксида алюминия для фракционирования низкомолекулярных углеводородов попутных нефтяных газов с использованием механизма капиллярной конденсации. Разработаны подходы к синтезу мембран анодного оксида алюминия на площади, достаточной для их практического применения (100 см²). Синтезированные мембраны обладают необходимой прочностью и иерархической пористой структурой, в которой селективный слой определяет давление начала конденсации. Выявлены особенности проведения процесса фракционирования смесей углеводородов, имитирующих по своему составу попутный нефтяной газ в режиме капиллярной конденсации. Установлено, что ключевым фактором, определяющим эффективность отбора тяжелых углеводородов из смеси, является температура мембраны. В экспериментах по фракционированию смеси газов с содержанием фракции С3+ около 25% на мембранах анодного оксида алюминия, охлажденных до температуры -45°С, происходит удаление до 85% данной фракции в конденсированный пермеат при незначительном отборе фракции С1-С2. Реальный фактор разделения для пары газов i­C₄H₁₀/CH₄ в условиях эксперимента составил 33,3. Данный эффект применим в процессах подготовки природного и попутного нефтяного газа по качественным характеристикам до требований нормативных документов.