Skid de extracción de helio para extraer helio do gas natural

Na actualidade, os procesos para a extracción de helio do gas natural inclúen principalmente o método crioxénico, o método de adsorción, o método de separación por membrana ou unha combinación de dous ou tres dos tres métodos. A pureza do helio do produto para o skid de extracción de helio pode alcanzar o 99,9999 %.

(1) Método crioxénico

A destilación crioxénica é un método común na maioría das plantas de helio para a recuperación de gas natural de tamaño medio ou grande. O principio é usar nitróxeno líquido como refrixerante (uns -190 ℃) para condensar gradualmente os hidrocarburos e outros compoñentes do gas natural. Debido ao punto de ebulición extremadamente baixo do helio, este finalmente sepárase doutros compoñentes do gas natural. Este é un método común no proceso de extracción de helio.

(2) Método de adsorción por oscilación de presión

O proceso de adsorción por oscilación de presión (PSA) emprega diferentes adsorbentes para adsorber compoñentes distintos do helio no gas natural, separando así os produtos de helio. En xeral, as torres de adsorción de PSA están equipadas con leitos de separación de diferentes materiais de adsorción para tratar diferentes compoñentes no gas natural, como leitos de xel de sílice ou alúmina para eliminar auga, leitos de carbón activado para eliminar dióxido de carbono, leitos de zeolita para eliminar metano e nitróxeno, etc. Despois de que o adsorbente sature o gas de impureza, pódense empregar métodos como a sobrepresión por retroceso ou o bombeo ao baleiro para eliminar o gas de impureza e restaurar a actividade do adsorbente.

(3) Método de separación por membrana

A membrana de separación de gases é unha tecnoloxía de separación relativamente nova. Os compoñentes do gas sofren unha transferencia de masa en películas de polímero (como fibras de acetato, polipropileno, polisulfona, poliimida, etc.) baseándose no principio da difusión por disolución. A separación de cada compoñente conséguese segundo as diferentes taxas de solubilidade e difusión dos diferentes compoñentes do gas no material da membrana. Cando dúas ou máis mesturas de gases pasan a través dunha película de polímero, a taxa de permeación de compoñentes como o helio e o hidróxeno é moito maior que a do nitróxeno, o metano e outros hidrocarburos.

O helio non se pode producir na industria, só se pode purificar. Nos experimentos de física, pódese obter mediante a desintegración atómica, pero en cantidades moi pequenas. En teoría, pódese extraer do aire, pero debido ao baixo contido de helio no aire, pódese obter helio a partir de gas natural que contén aproximadamente un 0,5 % de helio na industria mediante a separación, o refinado e a purificación de dispositivos de extracción de helio.