合成气作为生产尿素、氨、精细化学品及各种油品的重要原料，其中的二氧化碳必须脱除至符合合成反应的工艺要求。
通常采用吸收法对合成气中的CO2进行脱除，该法具有脱除效率高、处理量大等优势，然而吸收法投资大、能耗高，设备易被腐蚀且存在二次污染等缺陷气体膜分离技术具有投资少、占地面积小、操作方便、能耗低等优势该技术已经成功工业化应用于天然气脱硫脱碳、沼气净化等领域。
（1） 气体渗透技术
目前广泛应用的气体分离膜材料主要有以下三类
高分子聚合物膜往往为非对称膜或复合膜，分子层致密，膜的渗透特性主要取决于高分子层，膜的渗透量与分子层厚度成反比。较典型的高分子膜是聚酰亚胺膜以及聚砜比膜。
无机膜为非对称结构，其微观结构各异，一般由颗粒有规则堆积而成， 具有较窄孔径分布。与有机膜相比，无机膜耐热性好，性能稳定，机械强度大，可根据工艺需要对表面与孔结构进行改进，在某些气体分离过程中表现出优异的性能。目前已开发的无机膜有炭膜、二氧化硅膜、沸石膜等
钯及其合金膜是对氢选择性最好的材料，主要用于制作氢气净化器（用于制备高纯氢）和膜反应器（用于各类反应器）。致密钯及合金膜的研究关键问题是要匹配氢渗透速率要与脱氢反应速度。
（2） 膜基吸收技术
在膜基吸收技术中，混合气体的分离主要依靠膜另一侧吸收液的吸收性能，膜自身起到了隔离作用。因此，膜基吸收技术的发展主要集中于吸收剂性能与膜接触器接触特性的改进上。
近年来，以固定载体膜为代表的国产化膜材料及组件相继被开发出来，并用于沼气和天然气净化处理中，未来技术攻关的重点将会集中到高性能膜材料及组件开发、合成气膜分离工艺技术开发及新型模拟计算技术的开发等领域。
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