प्राकृतिक गैस से हीलियम निकालने की प्रक्रिया का परिचय

वर्तमान में, देश और विदेश में प्राकृतिक गैस से हीलियम निकालने की प्रक्रियाओं में मुख्य रूप से क्रायोजेनिक विधि, सोखने की विधि, झिल्ली पृथक्करण विधि, या दो या तीन प्रक्रियाओं का एक साथ उपयोग शामिल है।

1) गहन शीतलन विधि

अधिकांश मध्यम से बड़े प्राकृतिक गैस पुनर्प्राप्ति हीलियम संयंत्रों में डीप कोल्ड डिस्टिलेशन एक सामान्य रूप से उपयोग की जाने वाली विधि है। इसका सिद्धांत तरल नाइट्रोजन (लगभग -190 ℃) को रेफ्रिजरेंट के रूप में उपयोग करके धीरे-धीरे हीलियम को गर्म करना है। प्राकृतिक गैस में हाइड्रोकार्बन और अन्य घटकों को संघनित करनाऔर हीलियम के अत्यंत कम क्वथनांक के कारण, यह अंततः प्राकृतिक गैस में मौजूद अन्य घटकों से अलग हो जाता है।

2) प्रेशर स्विंग एडसॉर्प्शन विधि

प्रेशर स्विंग एडसॉर्प्शन (पीएसए) प्रक्रिया यह विधि हीलियम के अलावा प्राकृतिक गैस के अन्य घटकों को सोखने के लिए विभिन्न सोखने वाले पदार्थों का उपयोग करती है, जिससे हीलियम उत्पादों को अलग किया जा सके। सामान्यतः, PSA सोखने वाले टावरों में प्राकृतिक गैस के विभिन्न घटकों से निपटने के लिए विभिन्न सोखने वाली सामग्रियों के पृथक्करण बेड लगे होते हैं, जैसे कि जल 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 इत्यादि। जब सोखने वाला पदार्थ अशुद्ध गैस को संतृप्त कर देता है, तो अशुद्ध गैस को अलग करने के लिए दबाव कम करने वाली बैकफ्लशिंग या वैक्यूम पंपिंग जैसी विधियों का उपयोग किया जा सकता है, जिससे सोखने वाले पदार्थ की सक्रियता बहाल हो जाती है।

3) झिल्ली पृथक्करण विधि

गैस पृथक्करण झिल्ली एक अपेक्षाकृत नई पृथक्करण तकनीक है। गैस घटक घुलनशीलता प्रसार के सिद्धांत के आधार पर बहुलक फिल्मों (जैसे एसीटेट फाइबर, पॉलीप्रोपाइलीन, पॉलीसल्फोन, पॉलीइमाइड आदि) पर द्रव्यमान स्थानांतरित करते हैं। झिल्ली सामग्री में विभिन्न गैस घटकों की घुलनशीलता और प्रसार दर को बदलकर प्रत्येक घटक का पृथक्करण किया जाता है। जब दो या दो से अधिक गैसों का मिश्रण बहुलक फिल्म से गुजरता है, तो हीलियम और हाइड्रोजन जैसे घटकों की पारगमन दर नाइट्रोजन, मीथेन और अन्य हाइड्रोकार्बन की तुलना में बहुत अधिक होती है।

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