Heliumudvindingsplatform til udvinding af helium fra naturgas
produktdetaljer
I øjeblikket omfatter processerne til heliumudvinding fra naturgas primært kryogen metode, adsorptionsmetode, membranseparationsmetode eller en kombination af to eller tre af de tre metoder. Produktets heliumrenhed til heliumudvindingsskinner kan opfylde 99,9999 %
(1) Kryogen metode
Kryogen destillation er en almindeligt anvendt metode i de fleste mellemstore til store heliumanlæg til naturgasudvinding. Princippet er at bruge flydende nitrogen som kølemiddel (ca. -190 ℃) til gradvist at kondensere kulbrinter og andre komponenter i naturgas. På grund af heliums ekstremt lave kogepunkt adskilles det i sidste ende fra andre komponenter i naturgas. Dette er en almindelig metode i heliumudvindingsprocesser.
(2) Tryksvingningadsorptionsmetode
Pressure swing adsorption (PSA) processen bruger forskellige adsorbenter til at adsorbere andre komponenter end helium i naturgas og derved separere heliumprodukter. Generelt er PSA-adsorptionstårne udstyret med separationslejer af forskellige adsorptionsmaterialer til at håndtere forskellige komponenter i naturgas, såsom silicagel- eller aluminiumoxidlejer til fjernelse af vand, aktivt kulleje til fjernelse af kuldioxid, zeolitlejer til fjernelse af metan og nitrogen osv. Efter at adsorbenten har mættet urenhedsgassen, kan metoder som trykaflastning eller vakuumpumpning anvendes til at fjerne urenhedsgassen og genoprette adsorbentens aktivitet.
(3) Membranseparationsmetode
Gasseparationsmembran er en relativt ny separationsteknologi. Gaskomponenter undergår masseoverførsel på polymerfilm (såsom acetatfibre, polypropylen, polysulfon, polyimid osv.) baseret på princippet om opløsningsdiffusion. Separationen af hver komponent opnås i henhold til de forskellige opløseligheds- og diffusionshastigheder for forskellige gaskomponenter i membranmaterialet. Når to eller flere gasblandinger passerer gennem en polymerfilm, er permeationshastigheden for komponenter som helium og hydrogen meget højere end for nitrogen, metan og andre kulbrinter.
Helium kan ikke produceres i industrien, det kan kun renses. I fysiske eksperimenter kan det udvindes gennem atomar henfald, men i meget små mængder. I teorien kan det udvindes fra luften, men på grund af det lave heliumindhold i luften kan helium udvindes fra naturgas, der indeholder ca. 0,5% helium, i industrien gennem separation, raffinering og rensning af heliumudvindingsapparater.