Die Verfahren zur Gewinnung von Helium aus Erdgas im In- und Ausland umfassen derzeit hauptsächlich die Kryomethode, die Adsorptionsmethode, die Membrantrennmethode oder eine Kombination aus zwei oder drei Verfahren.
1) Tiefenkühlungsmethode
Die Tiefkaltdestillation ist ein gängiges Verfahren in den meisten mittelgroßen bis großen Heliumgewinnungsanlagen für Erdgas. Das Prinzip besteht darin, flüssigen Stickstoff (ca. -190 °C) als Kältemittel zu verwenden, um das Helium schrittweise zu verflüssigen. kondensieren Kohlenwasserstoffe und andere Bestandteile im ErdgasAufgrund des extrem niedrigen Siedepunkts von Helium trennt es sich schließlich von den anderen Bestandteilen des Erdgases.
2) Druckwechseladsorptionsverfahren
Der Druckwechseladsorptionsverfahren (PSA) PSA-Adsorptionstürme nutzen verschiedene Adsorptionsmittel, um Erdgasbestandteile außer Helium zu adsorbieren und so Heliumprodukte abzutrennen. Sie sind in der Regel mit Trennbetten aus unterschiedlichen Adsorptionsmaterialien befüllt, um die verschiedenen Erdgasbestandteile zu adsorbieren. Beispiele hierfür sind Kieselgel- oder Aluminiumoxidbetten zur Wasserentfernung, Aktivkohlebetten zur Kohlendioxidentfernung, Zeolithbetten zur Methan- und Stickstoffentfernung usw. Nachdem das Adsorptionsmittel mit dem Verunreinigungsgas gesättigt ist, kann es durch Verfahren wie Druckentlastung, Rückspülung oder Vakuumpumpen von den Verunreinigungen befreit und die Aktivität des Adsorptionsmittels wiederhergestellt werden.
3) Membrantrennverfahren
Die Gastrennmembran ist eine relativ neue Trenntechnologie. Gaskomponenten transportieren ihre Masse auf Polymerfilmen (z. B. Acetatfasern, Polypropylen, Polysulfon, Polyimid usw.) nach dem Prinzip der Lösungsdiffusion. Die Trennung der einzelnen Komponenten erfolgt durch die Variation der Löslichkeit und Diffusionsrate der verschiedenen Gaskomponenten im Membranmaterial. Beim Durchströmen eines Gemisches aus zwei oder mehr Gasen durch einen Polymerfilm ist die Permeationsrate von Komponenten wie Helium und Wasserstoff deutlich höher als die von Stickstoff, Methan und anderen Kohlenwasserstoffen.
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Veröffentlichungsdatum: 01.03.2024