További alkalmazási terület a H2/N2 elválasztás a nagy léptékű ipari technológiák (például műtrágyagyártás, olajfeldolgozás) részeként. Az ammónia gyártásánál a levegőből nyert nitrogént és a földgázból reformálással kapott hidrogént reagáltatják. Azonban a reakció nem megy végbe teljes mértékben, így az el nem reagált gázt visszavezetik a reaktorba. Ebben azonban feldúsulhatnak a reakcióban részt nem vevő komponensek (argon, metán), ami káros hatású. A hidrogén membrános szeparációjával kapacitásnövekedést lehet elérni. Bár a hidrogén a permeátumban fog megjelenni, és ezért komprimálásra van szükség a reaktorba történő visszavezetésnél, a teljes eljárás mégis energiamegtakarítást jelent.

A H2-visszanyerés a finomítókban is nagy szerepet játszhat, hiszen ott hidrogén felhasználása és termelődése is folyik. Ezen áramok H2-tartalmának emelése nagymértékben hozzájárulhat a folyamatok jobb hatékonyságához. Az egyik alkalmazási lehetőség (a táblázatban nem szerepel) szintézisgázok H2- és CO-arányának beállítása (Brunetti, 2010) a hidrogén membrános szeparációjával, ahol szintén poliimid membránok használhatók. Második példánk a hidrogén szénhidrogénektől történő elválasztása főleg olajfinomító üzemekben.

A metántartalmú gázelegyek „savtalanítása”, vagyis CO2-tól történő megszabadítása a földgáz kitermelésénél, illetve a biogáz előállításánál alkalmazható (Scholz, 2013; Farnam, 2021). A hagyományos aminos abszorpciós eljáráshoz képest a membrános technika környezetvédelmi szempontból mindenképpen előnyösebb, de a nagy léptékű alkalmazásoknál még mindig az abszorpció a versenyképesebb. A membrános elválasztás során CO2-szelektív membránokat alkalmaznak, így az általában kisebb arányban (10–20%) jelen levő CO2 jut át a permeátumba. Tehát a retentátumban dúsuló metán (a termék) komprimált állapotban marad, ami szintén előnyt jelent.

A szén-dioxid kinyerése égetőművek, erőművek füstgázainak kezelésénél (Brunetti, 2010) is fontos művelet (a táblázatban ez sem szerepel), hiszen az üvegházhatású gázt manapság már nem lehet büntetlenül kiengedni a légkörbe.

Az illékony szerves vegyületek kinyerése az egyes ipari folyamatokban keletkező hulladékáramok fontos szeparációs eljárása. Ezek szeparációja nemcsak egészségügyi, környezetvédelmi és biztonságtechnikai szempontból elengedhetetlen, de visszanyerésükkel újrafelhasználható alapanyaghoz jutunk. Ráadásul – membrános technikát alkalmazva – sokszor viszonylag tiszta formában. Az itt alkalmazott membránok jellemzően a levegőt tartják vissza. Példaként felsorolható: bután visszanyerése polisztirol csomagolóanyagot gyártó üzemben, freon, klórozott szénhidrogének visszanyerése stb.

Végül, a levegő páratartalmának csökkentésére irányuló szeparációt rendkívül sok helyen használják, elég, ha csak a repülőgépek utasterének megfelelő levegőellátását említjük. Ezeknél a rendszereknél jellemzően a szilárd szárítószerrel végzett páramentesítést cserélik le az egyszerűbb, a környezetet kevésbé terhelő, energiatakarékos membrános technikával. A membrán a vízgőzre szelektív és viszonylag alacsony az ára. Az eljárás egyetlen hátránya, hogy némi komprimált levegő is a permeátumáramba távozik, ami így elvész.

A fejezet túlnyomó részében kétkomponensű gázelegyekről esett szó, de például az alkalmazások három utolsó példáját már a többkomponensű szeparációk közé sorolhatjuk. A fejezet zárásaként egy különleges, többkomponensű elválasztást is bemutatunk röviden: a hélium kinyerését egyes földgáztípusokból (Dai, 2021; Ahsan, 2015). Ezt azokon a földgázlelőhelyeken érdemes alkalmazni, ahol a kitermelhető földgáz héliumtartalma legalább 1,5-2%. A szeparáció során a hélium mellett metán, nagyobb móltömegű szénhidrogének és nitrogén is jelen van, ezeknek a komponenseknek a kinetikai átmérője nagyobb, mint a héliumé, így a hélium lesz a gyorsabban permeálódó gáz, ami a permeátumban gyűlik fel. Sokféle membránt alkalmaztak már: polimereket, szervetlen membránokat és kevert membránmátrixokat is. A membrános leválasztás energetikailag jóval kedvezőbb, mint a kriogén technikák, de a megfelelő tisztaság eléréséhez sokszor kombinálják más szeparációs eljárásokkal (hibrid módszerek). A héliumkinyerés membránszeparációs eljárással volumenében kisebb és kevésbé elterjedt, mint a többi ipari gázszeparációs technika.