Lần đầu tiên, các nhà khoa học của Viện Dầu khí Việt Nam (VPI) đã tổng hợp được loại vật liệu mới là màng vô cơ tách khí N2 / CH4 trong điều kiện phòng thí nghiệm.

Tiến sỹ Võ Nguyễn Xuân Phương và nhóm nghiên cứu phát triển vật liệu mới tại Viện Dầu khí Việt Nam. Ảnh: VPI

Kết quả nghiên cứu này đã được công bố quốc tế trên Microporous and Mesoporous Materials.

Màng vô cơ tách khí N2/CH4mà VPI nghiên cứu thuộc loại màng zeolite DDR bền nhiệt và bền hóa. Loại vật liệu zeolite toàn silic DDR này thuộc nhóm clathrasil, sở hữu hệ thống khoang vòng 8 nguyên tử Si với kích thước lỗ là 0,36nm x 0,44nm, do đó đặc biệt phù hợp trong ứng dụng phân tách khí. Một số ví dụ có thể liệt kê như phân tách khí tạp CO2 và N2 khỏi hỗn hợp khí thiên nhiên nhằm làm tăng giá trị khí; làm khan nước; phân tách oleffin ra khỏi hỗn hợp với paraffin (từ C2 - C4) hay phân tách các đồng phân C4 chưa bão hòa có điểm sôi rất gần nhau.

Tiến sỹ Võ Nguyễn Xuân Phương, Trưởng nhóm nghiên cứu phát triển vật liệu mới, Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Chế biến Dầu khí của VPI cho biết, quá trình sản xuất, nhóm nghiên cứu đã gặp rất nhiều khó khăn do tính lặp lại thấp của zeolite DDR. Tuy nhiên, với sự học hỏi kinh nghiệm của các đối tác, cộng thêm sự kiên trì, cẩn thận và quyết đoán trong từng khâu thực hiện đã giúp nhóm nghiên cứu thực hiện thành công việc sản xuaats màng vô cơ tách khí này.

Việc triển khai sản xuất ở quy mô thương mại màng vô cơ tách khí tạp như CO2 và N2 ra khỏi hỗn hợp khí với CH4 rõ ràng sẽ mang lại lợi ích kinh tế trong định hướng xử lý và chế biến sâu nguồn khí thiên nhiên nhiễm khí tạp có trữ lượng lớn ở Việt Nam. 

Thống kê của VPI cho thấy, trong tổng trữ lượng tiềm năng 3 nghìn tỷ m3 khí thiên nhiên ở Việt Nam, có nhiều phát hiện khí với trữ lượng lớn nhưng có chứa hàm lượng tạp chất cao, bao gồm N2, khí acid H2S và CO2 (chủ yếu), phân bố ở cả 3 miền Bắc, Trung, Nam khu vực thềm lục địa Việt Nam; trong đó có mỏ khí Cá Voi Xanh. 

Vì vậy, với xu hướng tiêu thụ khí trong lĩnh vực nhiên liệu và năng lượng ngày càng tăng trong khi các mỏ khí truyền thống có chất lượng cao đang dần cạn kiệt, việc tập trung phát triển công nghệ màng với khả năng điều chỉnh hiệu năng xử lý hiệu quả các nguồn khí kém chất lượng sẽ có tiềm năng phát triển rất lớn và mang lại lợi ích vượt trội cho ngành công nghiệp xử lý và chế biến khí.

Thanh Xuân (Nguồn PVI)