Applications

Exemples d’applications potentielles des technologies membranaires, montrant leur polyvalence et leur importance dans de nombreux secteurs industriels. 

Valorisation de la biomasse

Le biogaz est produit à partir de la décomposition de déchets organiques. Avant d’être valorisé et injecté dans le réseau de gaz, le biogaz doit être purifié. Indépendamment de l’échelle et du processus de production du biogaz, sa purification représente une fraction importante du coût du produit et de l’efficacité énergétique globale.

Exemples d'applications

  • Purification du biogaz (purification du méthane)
  • Amélioration de la séparation électricité-gaz (recyclage de l’hydrogène, purification du méthane)

Contacteur membranaire 3M® Liqui-Cel

Décarbonation et diminution des émissions de gaz à effet de serre

Aujourd’hui, la difficulté du captage du CO2 est de réduire la consommation d’énergie et le coût d’investissement. Dans de nombreux procédés étudiés pour le captage du CO2, la technologie membranaire est reconnue pour sa facilité d’installation, son efficacité énergétique, sa flexibilité d’exploitation et de maintenance et sa capacité à surmonter les limitations thermodynamiques.
Avec l’évolution des normes et restrictions sur les émissions de CO2, la demande en technologie de rupture sur le captage du CO2 offre une opportunité pour le déploiement et l’application de matériaux membranaires.

Exemples d'applications

  • Captage du CO2 en post-combustion par absorption chimique dans un contacteur membranaire gaz-liquide
  • Séparation du CO2 par perméation gazeuse
  • Direct Air Capture (DAC) : captage du CO2 depuis l’air à l’aide de membrane dense
  • Conversion du CO2 en biocarburant par réaction catalytique dans un réacteur membranaire

Séparation des hydrocarbures et autres gaz de procédé

Une part importante de la consommation énergétique mondiale totale est due aux procédés de purification des hydrocarbures. La séparation des oléfines/paraffines (O/P), utilisée pour la purification du propylène ou de l’éthylène, est l’un des procédés de séparation les plus gourmands en énergie. Les unités de séparation utilisant les techniques membranaires permettent une purification très efficace des hydrocarbures  en augmentant les économies d’énergie du procédé, en maximisant la récupération des produits et en réduisant les émissions de CO2 du procédé.

Exemples d'applications

  • Purification du propylène (hybrides de colonnes de distillation / remplacement de séparateurs C3)
  • Recyclage du propylène (gaz de torche, réacteurs de polypropylène)

Séparation et traitement de gaz

Les procédés de séparation membranaire offrent des économies importantes dans la gestion de l’hydrogène pour les raffineries et les usines de production, grâce à l’utilisation de matériaux membranaires sélectifs à l’hydrogène. Des unités sur-mesure, compactes, et performantes peuvent être installées sur des installations existantes. Les applications potentielles couvrent une variété de procédés de raffinage avec une large gamme de compositions et de conditions opératoires.

Ce principe s’applique aussi à d’autres applications où le traitement et la purification de mélange de gaz est problématique ou complexe (séparation O2/N2, hélium, traces de gaz nocifs ou de composés causant l’empoisonnement de catalyseurs …).

Exemples d'applications

  • Récupération d’H2 à partir du gaz de purge, par exemple provenant de la production d’ammoniac
  • Ajustement du ratio H2/CO d’un Syngas
  • Production d’H2 ultrapure (>99,99999%) grâce aux membranes en alliage palladium hautement sélectives
  • Séparation de gaz d’intérêt : purification d’hélium extrait de gisement

Gestion des ressources en eau et des rejets

Les procédés membranaires pour le traitement des eaux ou d’effluents aqueux sont employés classiquement dans l’industrie. Ce sont des procédés non destructifs, continu et sans ajouts de produits chimiques, et sont utilisés dans des domaines aussi variés que l’agroalimentaire, la pharmaceutique, ou le nucléaire.

Exemples d'applications

  • Traitement d’effluents contenant des micropolluants/substances médicamenteuses par nanofiltration ou osmose inverse
  • Elimination d’oxygène dissous dans les effluents primaires de centrales nucléaires par dégazage dans un contacteur membranaire gaz/liquide
  • Distillation transmembranaire pour la désalinisation et le traitement de divers effluents liquides