針對油氣田含CO₂天然氣開發(fā)和CO₂資源利用的需求，中凱化學開發(fā)的“膜法/變壓吸附法脫除和回收天然氣中CO₂集成工藝”既能實現(xiàn)天然氣中CO₂的脫除從而得到合格的天然氣產(chǎn)品，也能回收高純度CO₂(>98%)，可用于三次采油或液化使用。

膜分離技術應用于天然氣脫CO₂，國外已有大量工業(yè)應用實例，技術較成熟，缺點是滲透氣中還含有較高濃度的CH₄，因此CH₄回收率較低。采用創(chuàng)新的膜法/變壓吸附法集成工藝后，CH₄回收率大幅度提高（>99.5%）。膜法/吸附法集成工藝脫除和富集天然氣中CO₂流程為分三個模塊：

首先，利用CO₂更易透過膜的特性，天然氣中的CO₂富集在膜的滲透側（膜滲透氣），產(chǎn)品天然氣（膜滲余氣）中CO₂含量降到3 vol%以下，同時也可脫掉飽和水；
　　然后，在變壓吸附單元進一步吸附、回收膜滲透氣中的CO₂及飽和水，同時將天然氣中的CO₂脫除到3 vol%以下；
　　最后，變壓吸附單元的提濃天然氣與膜分離單元的產(chǎn)品天然氣合并以作為合格的天然氣回用。因所有原料氣都經(jīng)過了膜分離和（或）變壓吸附處理，整個過程的CH4損失極低。

膜分離系統(tǒng)流程簡圖

變壓吸附流程簡圖

集成工藝的優(yōu)點

CH₄損失率小，CO₂純度高
　　CH₄損失率小(<0.5%)，回收的CO₂純度在98.0%以上。
　　能耗低
　　集成工藝充分利用天然氣自身的壓力，在膜分離單元中只有預處理部分、吹掃及儀表部分需要很少的耗能。膜分離單元滲透氣的壓力只要保持在0.45MPa～0.55MPa就可進入變壓吸附單元，不要增加壓縮機。對于吸附單元產(chǎn)品天然氣，要使其達到管輸要求，需增加壓縮單元，但是整個系統(tǒng)能耗仍較低。
　　操作運行優(yōu)勢
　　設備簡單安全、易操作、占地小，運行費用低，沒有新污染物產(chǎn)生。根據(jù)原料量、天然氣產(chǎn)品收率、純度等要求的不同，可通過調節(jié)膜操作參數(shù)等方法來改變天然氣中CO2的濃度及非滲透氣流量。
　　技術成熟并具有創(chuàng)新性
　　膜法/吸附法工藝集成是國內首創(chuàng)，國際上也屬創(chuàng)新工藝，具有很好的應用前景。該集成工藝也適合注CO₂采油伴生氣中CO₂的脫除與再回收利用。另外，脫除天然氣CO₂的同時也能脫除天然氣中的H₂O，使其符合管輸?shù)穆饵c要求，可省掉原井口或集氣站脫水工藝，減少了投資和運行費用。