文章标题：PDMS修饰STT分子筛膜及天然气提氦性能研究

文章作者：熊英杰1　代勇2,3　李莹珂1　王学瑞2,3　沙漠4　杨　苗1
关 键 字：STT分子筛膜;天然气提氦;缺陷修饰;气体分离
文章摘要：氦气是一种稀缺性重要资源,主要来源依赖于含氦天然气。中国天然气中氦含量极低,存在提取难度大、成本高等问题,膜分离技术可实现氦气的高效提取。STT(Standard Oil Synthetic Zeolite-twenty-three)分子筛膜因独特的孔道结构,在氦气/甲烷分离中表现出良好的分离性能。然而,STT分子筛膜在水热合成或模板剂脱除过程中容易形成晶间缺陷,导致选择性偏低,不能直接用于天然气提氦。为了修饰STT分子筛膜缺陷并用于天然气提氦,研究提出聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)修饰STT分子筛膜晶间缺陷的方法,研究了PDMS含量、固化温度等操作参数对晶间缺陷修复的影响。在最佳条件下,PDMS修饰STT分子筛膜用于模拟贫氦天然气的提氦(氦气含量为0.075%),压力5.2 MPa下氦气/甲烷分离选择性达到166,氦气浓缩倍数为82,氦气回收率达到55%。PDMS修饰STT分子筛膜有效消除了晶间缺陷,提升了氦气/甲烷分离性能,显示了在贫氦天然气提氦中广阔的应用前景。