Unité d'extraction d'hélium pour extraire l'hélium du gaz naturel
détails du produit
Actuellement, les procédés d'extraction d'hélium à partir de gaz naturel comprennent principalement la méthode cryogénique, l'adsorption, la séparation membranaire, ou une combinaison de deux ou trois de ces méthodes. La pureté de l'hélium produit par l'unité d'extraction peut atteindre 99,9999 %.
(1) Méthode cryogénique
La distillation cryogénique est une méthode couramment utilisée dans la plupart des usines de production d'hélium à partir de gaz naturel de moyenne et grande taille. Son principe consiste à utiliser de l'azote liquide comme fluide frigorigène (environ -190 °C) pour condenser progressivement les hydrocarbures et autres composants du gaz naturel. Grâce à son point d'ébullition extrêmement bas, l'hélium est finalement séparé des autres composants du gaz naturel. Il s'agit d'une méthode courante dans le processus d'extraction de l'hélium.
(2) Méthode d'adsorption par variation de pression
Le procédé d'adsorption modulée en pression (PSA) utilise différents adsorbants pour adsorber les composants autres que l'hélium présents dans le gaz naturel, permettant ainsi la séparation des produits héliés. Généralement, les tours d'adsorption PSA sont équipées de lits de séparation composés de différents matériaux adsorbants pour traiter les différents composants du gaz naturel : gel de silice ou alumine pour éliminer l'eau, charbon actif pour éliminer le dioxyde de carbone, zéolite pour éliminer le méthane et l'azote, etc. Une fois l'adsorbant saturé en gaz impur, des méthodes telles que la dépressurisation ou le pompage sous vide peuvent être utilisées pour éliminer ce gaz et restaurer l'activité de l'adsorbant.
(3) Méthode de séparation membranaire
La membrane de séparation des gaz est une technologie de séparation relativement récente. Les composants gazeux subissent un transfert de masse sur des films polymères (tels que des fibres d'acétate, du polypropylène, du polysulfone, du polyimide, etc.) selon le principe de dissolution-diffusion. La séparation de chaque composant est obtenue en fonction de leur solubilité et de leur vitesse de diffusion différentes dans le matériau de la membrane. Lors du passage de deux ou plusieurs mélanges gazeux à travers un film polymère, le taux de perméation de composants tels que l'hélium et l'hydrogène est beaucoup plus élevé que celui de l'azote, du méthane et des autres hydrocarbures.
L'hélium ne peut être produit industriellement ; il ne peut qu'être purifié. En physique, il peut être obtenu par désintégration atomique, mais en très faibles quantités. Théoriquement, il pourrait être extrait de l'air, mais compte tenu de sa faible teneur en hélium, on l'obtient industriellement à partir de gaz naturel qui en contient environ 0,5 %, grâce à des procédés de séparation, de raffinage et de purification à l'aide d'appareils d'extraction.