Ολίσθηση εξαγωγής ηλίου για την εξαγωγή ηλίου από φυσικό αέριο

Προς το παρόν, οι διαδικασίες για την εξαγωγή ηλίου από φυσικό αέριο περιλαμβάνουν κυρίως την κρυογονική μέθοδο, τη μέθοδο προσρόφησης, τη μέθοδο διαχωρισμού μεμβράνης ή έναν συνδυασμό δύο ή τριών από τις τρεις μεθόδους. Η καθαρότητα του ηλίου του προϊόντος για την εκχύλιση ηλίου με ολίσθηση μπορεί να φτάσει το 99,9999%.

(1) Κρυογονική μέθοδος

Η κρυογονική απόσταξη είναι μια συνηθισμένη μέθοδος στις περισσότερες μεσαίες έως μεγάλες μονάδες ανάκτησης ηλίου φυσικού αερίου. Η αρχή είναι η χρήση υγρού αζώτου ως ψυκτικού μέσου (περίπου -190 ℃) για τη σταδιακή συμπύκνωση υδρογονανθράκων και άλλων συστατικών στο φυσικό αέριο. Λόγω του εξαιρετικά χαμηλού σημείου βρασμού του ηλίου, τελικά διαχωρίζεται από τα άλλα συστατικά του φυσικού αερίου. Αυτή είναι μια συνηθισμένη μέθοδος στη διαδικασία εξαγωγής ηλίου.

(2) Μέθοδος Προσρόφησης με Αλλαγή Πίεσης

Η διαδικασία προσρόφησης με ταλάντωση πίεσης (PSA) χρησιμοποιεί διαφορετικά προσροφητικά για την προσρόφηση συστατικών εκτός από το ήλιο στο φυσικό αέριο, διαχωρίζοντας έτσι τα προϊόντα ηλίου. Γενικά, οι πύργοι προσρόφησης PSA είναι εξοπλισμένοι με κλίνες διαχωρισμού διαφορετικών υλικών προσρόφησης για την αντιμετώπιση διαφορετικών συστατικών στο φυσικό αέριο, όπως κλίνες πυριτικής πηκτής ή αλουμίνας για την απομάκρυνση νερού, κλίνες ενεργού άνθρακα για την απομάκρυνση διοξειδίου του άνθρακα, κλίνες ζεόλιθου για την απομάκρυνση μεθανίου και αζώτου, και ούτω καθεξής. Αφού το προσροφητικό κορεστεί το αέριο πρόσμειξης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μέθοδοι όπως η αποσυμπίεση, η αναστροφή της ροής ή η άντληση κενού για την απομάκρυνση του αερίου πρόσμειξης και την αποκατάσταση της δραστικότητας του προσροφητικού.

(3) Μέθοδος διαχωρισμού μεμβράνης

Η μεμβράνη διαχωρισμού αερίων είναι μια σχετικά νέα τεχνολογία διαχωρισμού. Τα αέρια συστατικά υφίστανται μεταφορά μάζας σε πολυμερικές μεμβράνες (όπως ίνες οξικού άλατος, πολυπροπυλένιο, πολυσουλφόνη, πολυϊμίδιο κ.λπ.) με βάση την αρχή της διάχυσης διάλυσης. Ο διαχωρισμός κάθε συστατικού επιτυγχάνεται σύμφωνα με τους διαφορετικούς ρυθμούς διαλυτότητας και διάχυσης των διαφόρων αερίων συστατικών στο υλικό της μεμβράνης. Όταν δύο ή περισσότερα μείγματα αερίων διέρχονται από μια πολυμερική μεμβράνη, ο ρυθμός διαπερατότητας συστατικών όπως το ήλιο και το υδρογόνο είναι πολύ υψηλότερος από αυτόν του αζώτου, του μεθανίου και άλλων υδρογονανθράκων.

Το ήλιο δεν μπορεί να παραχθεί στη βιομηχανία, μπορεί μόνο να καθαριστεί. Σε πειράματα φυσικής, μπορεί να ληφθεί μέσω ατομικής διάσπασης, αλλά σε πολύ μικρές ποσότητες. Θεωρητικά, μπορεί να εξαχθεί από τον αέρα, αλλά λόγω της χαμηλής περιεκτικότητας σε ήλιο στον αέρα, το ήλιο μπορεί να ληφθεί από φυσικό αέριο που περιέχει περίπου 0,5% ήλιο στη βιομηχανία μέσω διαχωρισμού, διύλισης και καθαρισμού συσκευών εξαγωγής ηλίου.