प्राकृतिक गैस से हीलियम निकालने के लिए हीलियम निष्कर्षण स्किड
उत्पाद विवरण
वर्तमान में, प्राकृतिक गैस से हीलियम निकालने की प्रक्रियाओं में मुख्य रूप से क्रायोजेनिक विधि, अधिशोषण विधि, झिल्ली पृथक्करण विधि, या इन तीनों विधियों में से दो या तीन का संयोजन शामिल है। हीलियम निष्कर्षण स्किड के लिए उत्पादित हीलियम की शुद्धता 99.9999% तक हो सकती है।
(1) क्रायोजेनिक विधि
क्रायोजेनिक आसवन अधिकांश मध्यम से बड़े प्राकृतिक गैस पुनर्प्राप्ति हीलियम संयंत्रों में आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली विधि है। इसका सिद्धांत तरल नाइट्रोजन (लगभग -190 ℃) को प्रशीतनक के रूप में उपयोग करके प्राकृतिक गैस में मौजूद हाइड्रोकार्बन और अन्य घटकों को धीरे-धीरे संघनित करना है। हीलियम के अत्यंत कम क्वथनांक के कारण, यह अंततः प्राकृतिक गैस के अन्य घटकों से अलग हो जाता है। यह हीलियम निष्कर्षण प्रक्रिया में एक सामान्य विधि है।
(2) प्रेशर स्विंग एडसॉर्प्शन विधि
प्रेशर स्विंग एडसॉर्प्शन (पीएसए) प्रक्रिया में प्राकृतिक गैस में हीलियम के अलावा अन्य घटकों को सोखने के लिए विभिन्न एडसॉर्बेंट का उपयोग किया जाता है, जिससे हीलियम उत्पादों को अलग किया जा सकता है। आमतौर पर, पीएसए एडसॉर्प्शन टावरों में प्राकृतिक गैस के विभिन्न घटकों से निपटने के लिए विभिन्न एडसॉर्प्शन सामग्रियों के पृथक्करण बेड लगे होते हैं, जैसे कि पानी को हटाने के लिए सिलिका जेल या एल्यूमिना बेड, कार्बन डाइऑक्साइड को हटाने के लिए सक्रिय कार्बन बेड, मीथेन और नाइट्रोजन को हटाने के लिए ज़ियोलाइट बेड आदि। एडसॉर्बेंट द्वारा अशुद्ध गैस को संतृप्त करने के बाद, अशुद्ध गैस को हटाने और एडसॉर्बेंट की सक्रियता को बहाल करने के लिए डिप्रेसराइजेशन ब्लोबैक या वैक्यूम पंपिंग जैसी विधियों का उपयोग किया जा सकता है।
(3) झिल्ली पृथक्करण विधि
गैस पृथक्करण झिल्ली एक अपेक्षाकृत नई पृथक्करण तकनीक है। गैस घटक विघटन प्रसार के सिद्धांत के आधार पर बहुलक फिल्मों (जैसे एसीटेट फाइबर, पॉलीप्रोपाइलीन, पॉली-सल्फोन, पॉलीइमाइड आदि) पर द्रव्यमान स्थानांतरण से गुजरते हैं। झिल्ली सामग्री में विभिन्न गैस घटकों की अलग-अलग घुलनशीलता और प्रसार दरों के अनुसार प्रत्येक घटक का पृथक्करण किया जाता है। जब दो या दो से अधिक गैस मिश्रण बहुलक फिल्म से गुजरते हैं, तो हीलियम और हाइड्रोजन जैसे घटकों की पारगमन दर नाइट्रोजन, मीथेन और अन्य हाइड्रोकार्बन की तुलना में बहुत अधिक होती है।
हीलियम का औद्योगिक उत्पादन संभव नहीं है; इसे केवल शुद्ध किया जा सकता है। भौतिकी प्रयोगों में, परमाणु क्षय के माध्यम से इसे प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन बहुत कम मात्रा में। सैद्धांतिक रूप से, इसे हवा से निकाला जा सकता है, लेकिन हवा में हीलियम की कम मात्रा के कारण, औद्योगिक रूप से लगभग 0.5% हीलियम युक्त प्राकृतिक गैस से हीलियम निष्कर्षण उपकरणों के पृथक्करण, शोधन और शुद्धिकरण के माध्यम से हीलियम प्राप्त किया जा सकता है।