Tài liệu Nghiên cứu, tính toán lựa chọn giải pháp thu gom, vận chuyển, xử lý khí thuộc bể sông hồng

TrÇn anh ®øc bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o tr­êng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi --------------------------------------- luËn v¨n th¹c sÜ khoa häc c«ng nghÖ ho¸ häc ngµnh : c«ng nghÖ ho¸ häc nghiªn cøu, tÝnh to¸n lùa chän gi¶i ph¸p thu gom, vËn chuyÓn, xö lý khÝ thuéc bÓ s«ng hång TrÇn anh ®øc 2007 - 2009 Hµ Néi 2009 Hµ Néi 2009 bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o tr­êng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi --------------------------------------- luËn v¨n th¹c sÜ khoa häc nghiªn cøu, tÝnh to¸n lùa chän gi¶I ph¸p thu gom, vËn chuyÓn, xö lý khÝ thuéc bÓ s«ng hång ngµnh : c«ng nghÖ ho¸ häc m· sè:23.04.3898 TrÇn anh ®øc Ng­êi h­íng dÉn khoa häc : PGS.TS. NGUYÔN THÞ MINH HIÒN Hµ Néi 2009 luËn v¨n th¹c sÜ khoa häc nghiªn cøu, tÝnh to¸n lùa chän gi¶I ph¸p thu gom, vËn chuyÓn, xö lý khÝ bÓ s«ng hång ngµnh : c«ng nghÖ ho¸ häc m· sè:23.04.3898 TrÇn anh ®øc Hµ Néi 2009 Trung t©m ®µo t¹o sau ®¹i häc LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS. Nguyễn Thị Minh Hiền đã chỉ đạo, hướng dẫn tận tình, sâu sắc về mặt khoa học đồng thời cung cấp những trang thiết bị cần thiết giúp tôi có thể hoàn thành luận văn thạc sỹ này. Tôi xin cảm ơn các thầy cô giáo trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã dạy dỗ và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tại trường. Tôi xin cảm ơn sự giúp đỡ, sự ủng hộ nhiệt tình của các thành viên phòng khai thác công ty PVEP Sông Hồng đã dành cho tôi trong thời gian tôi tìm kiếm thông tin nghiên cứu địa chất Bể Sông Hồng. Tôi cũng xin cảm ơn gia đình và tất cả những người bạn đã động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Hà Nội, tháng 11/2009 Học viên Trần Anh Đức MỤC LỤC MỞ ĐẦU……………………………………………………………………. 1 I. TỔNG QUAN VỀ TIỀM NĂNG DẦU KHÍ Ở BỂ SÔNG HỒNG….. 2 II. TỔNG QUAN CÁC CÔNG NGHỆ TÁCH CO2…………………….. 8 Tách bằng dung môi hóa học tái sinh và không tái sinh…………. 8 a Dung môi hoá học tái sinh……………………………………. 8 b Dung môi hoá học không tái sinh…………………………….. 10 2 Tách bằng dung môi vật lý……………………………………….. 11 3 Tách bằng dung môi hóa lý………………………………………. 12 4 Công nghệ tách CO2 sử dụng màng……………………………… 12 5 Tách bằng rây phân tử……………………………………………. 24 ĐÁNH GIÁ CÁC CÔNG NGHỆ VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG…….. 26 1 Tách bằng dung môi hóa học tái sinh và không tái sinh…………. 26 2 Tách bằng dung môi vật lý……………………………………….. 30 3 Tách bằng dung môi hóa lý………………………………………. 35 4 Công nghệ tách CO2 sử dụng màng……………………………… 38 5 Tách bằng rây phân tử……………………………………………. 41 6 Đánh giá chung về công nghệ……………………………………. 43 7 Kết luận về khả năng áp dụng……………………………………. 51 ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ CHO BỂ KHÍ SÔNG HỒNG VIỆT NAM 52 1 III IV 1 Thiết lập mô phỏng hệ thống thu gom, vận chuyển khí cụm mỏ ngoài khơi Vịnh Bắc Bộ bằng phần mềm Hysys 3.2…………….. 52 2 a Mô phỏng các quá trình trên giàn khai thác mỏ khí Bạch Long 62 b Mô phỏng các quá trình trên giàn khai thác mỏ Hồng Long…. c Mô phỏng các quá trình trên giàn khai thác mỏ Thái Bình…… 75 69 Mô phỏng trạm làm ngọt khí sâu trên bờ bằng phần mềm Hysys… 82 a Biến thiên nồng độ CO2 ở sản phẩm khí ngọt theo nồng độ DEA đầu vào, lưu lượng DEA 150 kmol/h, nhiệt độ 350C, áp suất 6965 kPa………………………………………………… b 86 Biến thiên nồng độ CO2 ở sản phẩm khí ngọt theo nhiệt độ dòng DEA đầu vào, nồng độ DEA 45% khối lượng, áp suất 6965 kPa……………………………………………………… c Biến thiên nồng độ CO2 ở sản phẩm khí ngọt theo lưu lượng DEA tinh khiết……………………………………………….. d 90 Biến thiên nồng độ CO2 trong khí ngọt vào số đĩa của tháp tái sinh DEA…………………………………………………….. 3 88 Biến thiên nồng độ CO2 trong khí ngọt vào số đĩa của tháp hấp thụ DEA…………………………………………………. e 87 90 Đánh giá kết quả thiết lập phương án mô phỏng hệ thống thu gom , vận chuyển, xử lý khí cho cụm mỏ phía bắc Bể Sông Hồng…… 92 KẾT LUẬN………………………………………………………………… 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………… 94 MỞ ĐẦU Tại Việt Nam, ngành công nghiệp khí là một ngành công nghiệp còn non trẻ, nhưng đã nhanh chóng chiếm giữ một vai trò quan trọng đối với kinh tế xã hội nước ta. Riêng năm 2005, nguồn khí của Việt Nam được đưa vào bờ đã góp phần sản xuất 40% sản lượng điện, 66% sản lượng phân bón, đáp ứng 43% nhu cầu tiêu thụ LPG và 10% sản lượng xăng toàn quốc; đáp ứng 15% tổng nhu cầu năng lượng toàn quốc. Việc đưa khí và các sản phẩm khí vào sử dụng rộng rãi và thông dụng trong các lĩnh vực sản xuất, kinh doanh và tiêu dùng trên toàn quốc đã góp phần rất nhiều vào quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước, bảo vệ thiên nhiên, môi trường, nâng cao chất lượng, điều kiện sống cho toàn thể cộng đồng xã hội và góp phần đảm bảo nguồn cung năng lượng, nguyên liệu tổng hợp sản phẩm hóa học cho đất nước. Bể Sông Hồng là bể dầu khí được phát hiện, khảo sát sớm tuy nhiên đánh giá chưa đầy đủ. Các phát hiện cho thấy ở đây chủ yếu là tiềm năng về khí. Có thể chia Bể Sông Hồng ra làm hai khu vực địa lý tương ứng với hai cụm mỏ khí có hàm lượng CO2 khác nhau. Phía bắc Bể Sông Hồng là các cụm mỏ nhỏ trải từ miền võng Hà Nội ra ngoài khơi Vịnh Bắc Bộ trong giới hạn thềm lục địa Việt Nam có hàm lượng CO2 thấp hơn (từ 0.5% – 26% thể tích), phía nam là các cụm mỏ có trữ lượng khí lớn hơn rất nhiều và hàm lượng CO2 rất cao (từ 72% – 93.5 % thể tích). Luận văn đưa ra các khảo sát và căn cứ để có hai nhóm giải pháp tương ứng cho hai cụm mỏ có tính chất khác nhau của Bể Sông Hồng. 1 I. TỔNG QUAN VỀ TIỀM NĂNG DẦU KHÍ Ở BỂ SÔNG HỒNG. Những nghiên cứu đầu tiên về dầu khí ở Bể Sông Hồng được bắt đầu vào những năm 1960 nhưng mãi đến cuối năm 1983 đầu năm 1984 chúng ta mới có được những mặt cắt địa chấn và bản đồ cấu trúc địa chất đầu tiên. Các lô gần bờ được khảo sát địa vật lý tỷ mỉ vào các năm 1986 – 1991, nhưng phần trũng trung tâm của Bể Sông Hồng (các lô 108 – 110) vẫn còn là vùng bỏ trống và chỉ sau năm 1993 mới được khảo sát bổ sung. So với các bể trầm tích khác của Việt Nam như Bể Cửu Long, Bể Nam Côn Sơn, mặc dù Bể Sông Hồng được nghiên cứu khảo sát sớm nhất nhưng cho đến nay vẫn chưa đầy đủ, do đó mức độ đánh giá cấu trúc cũng như tiềm năng dầu khí ở Bể Sông Hồng còn nhiều hạn chế. Mỏ khí và condensat Tiền Hải C là phát hiện quan trọng đầu tiên (1975) ở phía bắc Bể Sông Hồng. Tuy là một mỏ nhỏ (với trữ lượng tại chỗ khoảng 1,2 tỷ m3) nhưng các mỏ khí này đã được khai thác từ 1981 phục vụ cho tuabin khí phát điện với công suất 30 MW trong thời kỳ đất nước ta còn trong tình trạng khủng hoảng thiếu điện năng. Hiện nay mỏ khí Tiền Hải C vẫn tiếp tục khai thác phục vụ công nghiệp địa phương nhưng sản lượng đang giảm dần. Ở ngoài khơi Vịnh Bắc Bộ vẫn đang tìm kiếm thăm dò các lô 102, 103, 106, 107 (hình I.1). Các mỏ có khả năng khai thác ở phía bắc Bể Sông Hồng gồm có: 2 Mỏ Hàm lượng khí CO2 trung bình (%) Tổng trữ lượng khí (Tỷ m3) Tiềm năng trữ lượng khí Trữ lượng khí hydrocacbon (Tỷ m3) (Tỷ m3) D14 0 3.5 - 8 8 3.5 - 8 Thái Bình 0 4.44 48 4.44 Hồng Long 4.0 4.76 45 4.89 Bạch Long 25.9 2.05 9 2.05 Bảng I.1: Trữ lượng các mỏ khí phía bắc Bể Sông Hồng 3 Thái Bình Trữ lượng: 4.44 tỷ m3 Bạch Long Trữ lượng: 2.05 tỷ m3 Hình I.1: Các phát hiện khí khu vực Bể Sông Hồng 4 Các phát hiện quan trọng tiếp theo giai đoạn 1990 – 1994 là ở đới nâng Tri Tôn, phần cực nam Bể Sông Hồng. Các phát hiện này có hàm lượng CO2 trong khí rất cao, nhưng qua tính toán trữ lượng và loại trừ CO2 thì trữ lượng khí hydrocacbon còn lại khoảng 402,8 tỷ m3. Tại phần trung tâm Bể Sông Hồng Công ty PVEP đã tính trữ lượng cho hai cấu tạo Bồ Nông (113A) và cấu tạo Ngựa Vằn (111A) tương ứng là: 28,9 tỷ m3 và 42,3 tỷ m3 khí hydrocacbon. Ở cấu tạo Hòa Bình (Đông Phương) tại lô 119 Trung Quốc đã khoan gần 10 giếng và có thừa nhận trữ lượng khí ở cấu tạo này khoảng 58,8 – 70 tỷ m3 khí. Như vậy có thể dự báo rằng, các phát hiện dầu khí từ trung bình đến lớn của Bể Sông Hồng nếu có cũng sẽ tập trung xung quanh đường trục chính ở trung tâm – phần mà mức độ nghiên cứu địa vật lý còn ít và khoan tìm kiếm thăm dò cũng còn rất hạn chế. Vì vậy, đối với cụm mỏ đã xác định ở phía bắc Bể Sông Hồng có thể tiến hành lập dự án thu gom, vận chuyển, tiêu thụ để thay thế mỏ khí Tiền Hải C đang giảm dần công suất. Với phần còn lại tiếp tục công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí trong thời gian tới là việc làm hết sức cấp bách. 5 Tích tụ HC có hàm lượng Kết quả thử vỉa Hàm lượng khí Tổng trữ Trữ lượng khí CO2 trung lượng khí hydrocacbon bình (%) (Tỷ m3) (Tỷ m3) 82.4 849.0 149.4 CO2 cao Độ sâu (m) CO2 (%) 115-A 3131-3440 93.5 3186 85 3492-3496 79 117-STB 2295-2612 72-83 77.5 684.8 154.0 118-CVX 1638-1580 83 81.5 537.7 99.4 1617.5 79.4 tổng cộng 2071.5 402.8 1613-1629.5 80.5 1638-1589 83.5 1638-1609 81.6 Bảng I.2. Trữ lượng dự báo các tích tụ khí có hàm lượng khí CO2 cao 6 Hình I.2 – Phân bố khí CO2 phía nam Bể Sông Hồng 7 II. TỔNG QUAN CÁC CÔNG NGHỆ TÁCH CO2 II.1. Tách bằng dung môi hóa học tái sinh và không tái sinh a. Dung môi hoá học tái sinh Dung môi hoá học tái sinh được sử dụng thường là những bazơ yếu, chúng tác dụng với axit yếu (H2S và H2CO3) để thu được dung dịch muối tan. Muối này có thể phân huỷ bởi nhiệt. Các axit mạnh hơn axit cacbonic thì đòi hỏi một năng lượng lớn cho quá trình tái sinh. Alkanolamines là các hợp chất tiêu biểu của bazơ yếu sử dụng trong nhóm này. Từ những năm của thập kỷ 30, việc sử dụng những dung môi hóa học như mono-ethanolamine là một trong những phương pháp thông dụng nhất để xử lý khí. Các dòng khí có áp suất riêng phần của các khí axit từ thấp đến trung bình thì việc ứng dụng của alkanolamines là rất hợp lý. Việc giới thiệu một số dung môi hóa học đặc biệt gần đây làm tăng khả năng mở rộng việc sử dụng các dung môi hóa học. Bảng II.1 tóm tắt một số quá trình alkanolamine được sử dụng rộng rãi nhất. Quá trình Mức độ tinh khiết của khí đã xử lý Dung môi CO2 H2S RSH COS (ppmv) (ppmv) % được tách % được tách 25-70 50-80 MEA MEA < 50 <4 DEA DEA < 200 <4 MDEA MDEA < 1000 <4 10-30 10-30 DIPA DIPA < 200 <4 50-85 50-80 Bảng II.1. Một số loại dung môi amine tiêu biểu Monoethanolamine (MEA) MEA là chất được ứng dụng lâu dài nhất để xử lý khí. Việc sử dụng MEA suy giảm dần dần trong vài năm gần đây, nhưng trong một số lĩnh vực áp dụng thì MEA vẫn là một dung môi được ưa thích. Dung môi này ứng dụng tốt khi mà áp suất riêng phần của khí axít thấp và điều kiện khắt khe của khí sau xử lý phải được thoả mãn yêu cầu. 8 Các nhà máy sản xuất NH3 và H2, nhà máy vận hành ở nhiệt độ thấp, nhà máy sản xuất LNG, và một số ứng dụng trong nhà máy lọc dầu thoả mãn yêu cầu của việc sử dụng dung môi này. Việc sử dụng MEA hạn chế xuất phát từ 2 vấn đề quan trọng: thứ nhất đòi hỏi năng lượng cao do nhiệt phản ứng của MEA với H2S và CO2 cao, và thứ hai sự ăn mòn của MEA. Các vấn đề này được khắc phục bởi những quá trình amine sử dụng các amine khác mà trong nhiều trường hợp có thể giảm những yêu cầu về năng lượng của quá trình đến hơn 50% trong khi đó giảm quá trình ăn mòn đến mức tối thiểu. Quá trình MEA cũng thích hợp khi các khí cần xử lý có chứa các chất gây ô nhiễm khác. Diethanolamine (DEA) DEA hiện tại là dung môi được sử dụng rộng nhất trong việc xử lý khí. Lĩnh vực chính của việc sử dụng DEA là làm ngọt khí thiên nhiên. DEA có nhiệt phản ứng với H2S và CO2 thấp hơn MEA và ít ăn mòn hơn MEA. Nhưng vấn đề không thuận lợi của việc sử dụng dung môi DEA là yêu cầu năng lượng vẫn còn cao và khả năng tách CO2 còn thấp. Di-isopropanolamine (DIPA) Việc sử dụng dung môi DIPA cho việc tách khí axit không được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp. Điều đó là do khối lượng phân tử của DIPA cao và giá cũng tương đối cao. Sử dụng DIPA trước đây là một quá trình được chọn lựa để tách H2S hơn là CO2. Nhưng hiện nay DIPA thường được kết hợp với MDEA hoặc là dung môi đặc biệt khác. Methyldiethanolamine (MDEA) MDEA đã chiếm lĩnh được một phần đáng kể thị trường xử lý khí trong những năm gần đây. Thành công này một phần là do tính chọn lọc đối với H2S và CO2 khi tiếp xúc với các dòng khí có chứa khí axít. Tính chọn lọc này có ích trong việc cải tiến làm giảm hàm lượng H2S của khí nguyên liệu cho nhà máy, và điều chỉnh hàm lượng CO2 trong khí đã xử lý trong khi đó tách hàm lượng H2S thấp hơn 5,7 mg/m3. 9 Quá trình này có yêu cầu năng lượng thấp nhất trong các kiểu quá trình amine khác nhau. Áp suất hơi thấp và điểm đông đặc thấp cũng là những thuận lợi. Sơ đồ quá trình cũng giống như của MEA hay DEA. Dung môi đặc biệt : Trong những thập kỷ gần đây, một số dung môi alkanolamine đặc biệt được áp dụng trong công nghiệp xử lý khí. Các dung môi này là những sản phẩm thỏa mãn yêu cầu mức độ xử lý khí khác nhau. Tách sâu CO2: đây là ứng dụng mới của những dung môi đặc biệt được sử dụng trong việc tách sâu CO2 từ khí thiên nhiên, khí tổng hợp. Những dung môi này gần đây được sử dụng để tách CO2 từ các dòng hydrocacbon khí và lỏng đến mức thấp hơn 50 ppm cho những ứng dụng ở nhiệt độ thấp. Nhà công nghệ cũng có thể sản xuất được dung môi alkanolamine đặc biệt sử dụng để xử lý khí reformer đến mức nhỏ hơn 100ppm CO2. Vấn đề thuận lợi chính của những dung môi này là năng lượng và tốc độ tuần hoàn thấp trong khi đó vẫn duy trì đặc điểm kỹ thuật xử lý. Một số nhà công nghệ cung cấp dung môi này: DOW, Union Carbide (UCC), Exxon. b. Dung môi hoá học không tái sinh Các dung dịch nước của sodium hydroxide (NaOH) hay potassium hydroxide (KOH) có thể được dùng với những thuận lợi tốt cho việc tách H2S và CO2 từ khí chua, và cũng có thể tách cả mercaptans (RSH) và carbonyl sulfide (COS) trong một số trường hợp. Dung dịch kiềm đã qua sử dụng dài thường được gọi là kiềm “sulfidic” và được bán trên thị trường cho công nghiệp “bột giấy và giấy” hoặc công nghiệp mỏ nếu thành phần của chúng thích hợp cho việc sử dụng trong các ngành công nghiệp này. Trong trường hợp xút đã sử dụng chứa lượng carbonate (CO32-) đáng kể, thì có thể vứt bỏ như các hợp chất thải. Các dung môi không tái sinh khác đã được sử dụng trong một vài ứng dụng trong quá khứ. Nhưng với tính chất là không tái sinh nên hiện nay đa số không sử dụng dung môi này trong việc tách CO2 từ khí thiên nhiên. 10 II.2. Tách bằng dung môi vật lý Công nghệ tách bằng dung môi hóa học thường thực hiện trong điều kiện áp suất riêng phần của khí axit từ thấp đến trung bình. Vì vậy với những dòng khí có áp suất riêng phần khí axit cao dĩ nhiên sẽ đòi hỏi mức năng lượng cao hơn cho quá trình xử lý tùy thuộc vào quá trình tái sinh nhiệt. Một vài dung môi hữu cơ khan được phát triển để đáp ứng vấn đề này. Một vài quá trình xử lý bằng dung môi vật lý được thể hiện ở bảng II.2 Mức độ tinh khiết của khí đã xử lý Quá Nhà cung trình cấp Purisol Lurgi Fluor Fluor Selexol Rectisol Union Carbide Lurgi Dung môi CO2 N-methyl-2 H2S RSH % COS % tách tách được được 2-3% 4 ppm 80-100% 50-80% 1-2% >4 ppm 50-80% 2-4 % 4 ppm 60 ppm 3 ppm pyrrolidone Propylene carbonate Dimethyl ether của polyethylen glycol Methanol Bảng II.2. Một số quá trình tách sử dụng dung môi vật lý Nguyên tắc của việc tách bằng dung môi vật lý là hoà tan vật lý các khí axit ở áp suất cao và tái sinh các khí này bằng cách giảm áp suất trong một hay nhiều giai đoạn. Nhiệt và khí trơ trong một vài trường hợp được cung cấp để thực hiện quá trình tái sinh hiệu quả hơn. Hầu hết các dung môi này cho thấy sự hoà tan H2S mạnh hơn so với CO2, và chúng cũng hoà tan các hợp chất sulfur hữu cơ khác ở mức không ổn định. Việc loại bỏ lượng lớn khí chua là vấn đề chính. Sự hoà tan các hydrocacbon là vấn đề không thuận lợi thường xảy ra khi sử dụng các dung môi vật lý này. Một số nhà cung cấp bản quyền công nghệ: 11 Lurgi Oel-Gas-Chemie GmbH, Linde AG, Flour Enterprises.Inc, Union Carbide Co., Uhde GmbH… II.3. Tách bằng dung môi hóa lý Dung môi hoá lý là dung môi có sự kết hợp chặt chẽ của một chất phản ứng hóa học và một dung môi vật lý trong một hỗn hợp. Các dung môi hoá lý có thể là sulfinol hay một hợp chất có các tính chất của dung môi hóa học và vật lý như diglycolamine (DGA). Một số dung môi hóa lý thể hiện ở bảng sau. Mức độ tinh khiết của khí đã xử lý Quá Nhà cung trình cấp Sulfinol Shell DGA Fluor Mines, Hot Pot Benefield, & Catacard Dung môi DIPA + CO2 H2S RSH % COS % tách tách được được <250ppm 4 ppm 25-85% 50-80% Diglycolamine <200ppm <4ppm 10-50% 10-30% 4 ppm 10-20% 50-90% sulfolane Potassium Carbonate 0,05-2% Bảng II.3. Một số quá trình tách sử dụng dung môi hóa lý Trên lý thuyết, việc sử dụng dung môi này sẽ tận dụng các đặc tính tốt của cả hai, như việc hấp thụ nhiều khí axit của dung môi hóa lý kết hợp với tính chất dung lượng của dung môi vật lý. Dĩ nhiên là dung môi cũng mang những tính không thuận lợi của những hợp chất riêng lẻ nhưng những tính chất này thường giảm trong hỗn hợp. II.4. Công nghệ tách CO2 sử dụng màng. Các hệ thống màng tách đã trở thành công nghệ xử lý khí thiên nhiên được chấp nhận với các lợi thế rõ rệt so với các phương pháp khác. Từ khi phân xưởng đầu tiên ra đời với công suất nhỏ hơn 10 triệu scfd (280 ngàn m3/ngày), ngày nay công suất có thể lên đến trên 250 triệu scfd (7 triệu m3/ngày). Một vài nhà máy có công suất trên 500 triệu scfd (14 triệu m3/ngày) đang được xây 12 dựng. Mặc dầu hầu hết các nhà máy này đều được xây dựng trong đất liền, tuy nhiên, vẫn có một số nhà máy đã và đang được lắp đặt ở trên biển. Công nghệ tách CO2 bằng màng lần đầu tiên được công bố thương mại hoá vào năm 1981. Ban đầu, công nghệ này chỉ xử lý các dòng khí có lưu lượng nhỏ mà nguyên nhân chính là do sự rủi ro về mặt kinh tế và ngoài ra, một số thông số lúc đó còn chưa thể tính được. Thêm một nguyên nhân nữa chính là sự suy giảm của công nghiệp dầu khí vào những năm 80. Ngày nay, với các ưu thế so với các công nghệ khác, công nghệ sử dụng màng tách là sự lựa chọn chủ yếu cho các dự án tách khí mới. Công nghệ màng được sử dụng nhiều trong 2 lĩnh vực ứng dụng tách CO2 chính như sau: -Xử lý khí thiên nhiên -Tăng hệ số thu hồi dầu. Tại đây, CO2 được tách ra khỏi khí đồng hành và đưa trở lại giếng dầu để tăng khả năng thu hồi dầu. Các loại màng tách: Màng tách là các chất bán thấm có khả năng tách một cách có chọn lọc một vài chất trong hỗn hợp. Theo định nghĩa này thì có rất nhiều loại màng tách. Các ứng dụng bao gồm: -Màng ceramit để làm sạch khí trong công nghiệp bán dẫn -Màng Paladi kim loại cho việc trích ly hidro -Màng cao su silicon cho việc thu hồi các khí hữu cơ từ không khí -Màng polyvinyl sử dụng trong việc dehydro hoá etanol Vật liệu màng tách CO2: Hiện nay, màng tách CO2 duy nhất được thương mại hoá là loại màng làm từ các polyme như: xenlulo axetat, polyimit, polysulfon, polycacbonat, polyeteimit. Loại màng được dùng phổ biến nhất là xenlulo axetat. Polyimit cũng có khả năng sử dụng trong công nghệ tách CO2 nhưng có một số tính chất không đáp ứng được khi qui mô tách lớn. Các tính chất của màng tách loại polyimit và các polyme khác có thể được cải tiến để phù hợp với các qui trình tách. Ví dụ như, màng tách polyimit ban 13