Große Keramikmembran von NGK kommt bei Demonstrationstest für die CO2-Rückgewinnung aus Begleitgas während der Erdölförderung zum Einsatz

Große Keramikmembran von NGK kommt bei Demonstrationstest für die CO2-Rückgewinnung aus Begleitgas während der Erdölförderung zum Einsatz

Bild: PRNewswire

NGK INSULATORS, LTD. (im Folgenden "NGK"), mit Sitz in Nagoya, Japan, gab vor Kurzem bekannt, dass seine DDR-Typ-Zeolithmembran für den Einsatz im "Demonstrationstest für das CO2-Rückgewinnungsverfahren unter Verwendung von DDR-Typ-Zeolithmembranen" angenommen wurde.

Der Test wird gemeinsam von der Japan Oil, Gas and Metals National Corporation (JOGMEC) und der JGC Corporation (JGC) auf einem Ölfeld in den Vereinigten Staaten durchgeführt. DDR-Typ-Zeolithmembranen sind große Keramikmembranen, die die Fähigkeit besitzen, Kohlendioxid (CO2) effizient von Erdgas abzuscheiden, das hauptsächlich aus Methan (CH4) besteht, wobei dies sogar unter den Bedingungen von hohen Drücken und bei hohen CO2-Konzentrationen funktioniert. Das Projekt ist das erste überhaupt, bei dem große Keramikmembranen bei der CO2-Rückgewinnung aus Begleitgas während der Erdölförderung zum Einsatz kommen.

Die DDR-Typ-Zeolithmembranen von NGK haben Poren mit einem Durchmesser, der kleiner als 1 Nanometer (der milliardenste Teil eines Meters) ist; sie verfügen über die Fähigkeit, kleine Moleküle abzutrennen. Sie haben eine wabenförmige Struktur mit annähernd 1.600 Zellen, die einen Innendurchmesser von 2,4 Millimeter haben, ein zylindrisches Keramiksubstrat durchdringen und eine Länge von 1.000 Millimeter und einen Durchmesser von 180 Millimeter haben. Die gesamte innere Oberfläche der Zellen besteht aus DDR-Typ-Zeolithmembranen, die eine selektive Permeation von CO2 erlauben. Der Membranbereich je Element beträgt 12 Quadratmeter.

Bei Zeolithen handelt es sich um den Namen einer artenreiche Gruppe kleinstporiger Alumosilicate. DDR ist ein Typ; er verfügt über eine Struktur aus elliptischen Poren, die eine Größe von 0,36 Nanometer mal 0,44 Nanometer haben. Der Kurzdurchmesser der Poren (0,36 Nanometer) ist größer als CO2 (0,33 Nanometer) und kleiner als CH4 (0,38 Nanometer). Wenn also ein Gasgemisch aus CO2 und CH4 durch eine DDR-Typ-Zeolithmembran läuft, wird das CO2 selektiv hindurchgelassen, wodurch das Gemisch effizient in zwei Bestandteile getrennt werden kann.

Seit 2001 stellt NGK wabenförmige Keramikmembranen für die Wasserreinigung her, die einen Porendurchmesser von 0,1 Mikrometer, einen Durchmesser von 180 Millimeter und eine Gesamtlänge von 1.000-1.500 Millimeter haben. Dank dem Einsatz dieser Produktionstechnik konnte NGK erfolgreich eine große DDR-Typ-Zeolithmembran herstellen. Der Membranbereich je Element ist größer als bei anderen röhrenförmigen Zeolithmembranen, wodurch es möglich wird, die Größe der Anlage und die Gesamtkosten zu reduzieren.

Polymermembranen werden derzeit für die CO2-Abscheidung vewendet. Sie haben eine Schwachstelle, denn: Die Abscheidungsleistung sinkt unter hohen Drücken und bei hohen CO2-Konzentrationen. Die von NGK entwickelte DDR-Typ-Zeolithmembran erhält eine hohe Leistungsfähigkeit bei der CO2-Abscheidung selbst bei einem hohen Druck (80 atm) und bei hohen CO2-Konzentrationen; zudem verfügt sie über eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und kann bei hohen Temperaturen verwendet werden.

NGK arbeitet seit 2008 mit JGC zusammen, um ein Verfahren zur CO2-Abtrennung auf Erdgasfeldern unter Verwendung einer DDR-Typ-Zeolithmembran zu entwickeln, und als Teil dieses jüngsten Gemeinschaftsprojekts von JGC und JOGMEC zur CO2-Rückgewinnung aus Begleitgas während der Erdölförderung wurde entschieden, dass ein Demonstrationstest unter realen Bedingungen in einem Verfahren, bei dem DDR-Typ-Zeolithmembranen von NGK zum Einsatz kommen, durchgeführt werden sollte. Geplant ist, dass der Test über einen Zeitraum von ungefähr einem Jahr durchgeführt wird, sobalb der Entwurf und der Bau der Anlage, womit im Februar 2019 begonnen wurde, fertiggestellt ist.

Eigenschaften der DDR-Typ-Zeolithmembranen:

• Großer Membranbereich je Element bedeutet eine kleinere Gesamtgröße der Anlage
  
• Erhält hohe Leistungfähigkeit bei der CO2-Abscheidung selbst bei hohen CO2-Konzentrationen
  
• Ausgezeichnete Druckbeständigkeit für den Einsatz unter hohen Drücken (bis zu 80 atm)
  
• Ausgezeichnete Hitzebeständigkeit für den Einsatz unter hohen Temperaturen

Anwendungen für DDR-Typ-Zeolithmembranen:

• CO2-Rückgewinnung aus Begleitgas während der Erdölförderung
  
• CO2-Abtrennung während der Erdgasaufbereitung

Überblick zum Test:

Name: Demonstrationstest DDR-Typ-Zeolithmembran-Technologie unter realen Bedingungen Vorführer: Gemeinsames Projekt von JOGMEC und JGC Standort: Texas, USA Getestetes Begleitgas, das während der Gas: Erdölförderung entsteht Details: Optimierung und Leistungstest einer Anlage zur CO2-Rückgewinnung unter Verwendung von DDR-Typ-Zeolithmembranen (Kapazität zur Verarbeitung von Erdölbegleitgas: 3 Millionen Kubikfuß (84.951 Kubikmeter) pro Tag Zukünftige Entwurf und Bau der Testanlage Pläne: starteten im Februar 2019, und Demonstrationstests sollen über eine Zeitraum von ungefähr einem Jahr nach Fertigstellung durchgeführt werden

Informationen zu NGK

NGK ist der weltweit größte Hersteller von elektrischen Isolatoren, darunter Isolatoren zur Energieübertragung und für Umspannwerke mit 1.000 kV Höchstspannung (UHV), und kann auf eine 100-jährige Unternehmensgeschichte zurückblicken. Mit seiner exklusiven Keramiktechnologie als Grundlage leistet NGK mit einer breiten Palette an Produkten und Technologie in den "Triple-E"-Wachstumsfeldern Energie, Ökologie und Elektronik (Energy, Ecology and Electronics) einen Beitrag zum Umweltschutz. NGK ist auch einer der größten Hersteller von HONEYCERAM und Dieselpartikelfiltern (DPF) für Katalysatoren in Automobilen. Darüber hinaus ist NGK der weltweit führende Hersteller, der erfolgreich die Kommerzialisierung von Energiespeichersystemen mit hoher Kapazität (NAS-Batterien) vorantreibt, die die gängige Meinung "Energie kann nicht gespeichert werden" widerlegt haben.

Weitere Informationen zu NGK finden Sie unter: https://www.ngk-insulators.com/en/index.html

Quelle: NGK INSULATORS, LTD.; Schneider Electric (ots)