Unit ekstraksi helium untuk mengekstrak helium dari gas alam.

Saat ini, proses ekstraksi helium dari gas alam terutama meliputi metode kriogenik, metode adsorpsi, metode pemisahan membran, atau kombinasi dari dua atau tiga metode tersebut. Kemurnian helium produk untuk skid ekstraksi helium dapat mencapai 99,9999%.

(1) Metode kriogenik

Distilasi kriogenik adalah metode yang umum digunakan di sebagian besar pabrik pemulihan helium gas alam berukuran sedang hingga besar. Prinsipnya adalah menggunakan nitrogen cair sebagai pendingin (sekitar -190 ℃) untuk secara bertahap mengembunkan hidrokarbon dan komponen lain dalam gas alam. Karena titik didih helium yang sangat rendah, helium akhirnya terpisah dari komponen lain dalam gas alam. Ini adalah metode umum dalam proses ekstraksi helium.

(2) Metode Adsorpsi Ayunan Tekanan

Proses adsorpsi ayunan tekanan (PSA) menggunakan adsorben yang berbeda untuk mengadsorpsi komponen selain helium dalam gas alam, sehingga memisahkan produk helium. Umumnya, menara adsorpsi PSA dilengkapi dengan lapisan pemisah dari berbagai bahan adsorpsi untuk menangani berbagai komponen dalam gas alam, seperti lapisan silika gel atau alumina untuk menghilangkan air, lapisan karbon aktif untuk menghilangkan karbon dioksida, lapisan zeolit ​​untuk menghilangkan metana dan nitrogen, dan sebagainya. Setelah adsorben jenuh dengan gas pengotor, metode seperti pelepasan tekanan balik atau pemompaan vakum dapat digunakan untuk menghilangkan gas pengotor dan mengembalikan aktivitas adsorben.

(3) Metode Pemisahan Membran

Membran pemisah gas merupakan teknologi pemisahan yang relatif baru. Komponen gas mengalami perpindahan massa pada film polimer (seperti serat asetat, polipropilen, polisulfon, polimida, dll.) berdasarkan prinsip difusi pelarutan. Pemisahan setiap komponen dicapai sesuai dengan perbedaan kelarutan dan laju difusi komponen gas yang berbeda dalam material membran. Ketika dua atau lebih campuran gas melewati film polimer, laju permeasi komponen seperti helium dan hidrogen jauh lebih tinggi daripada nitrogen, metana, dan hidrokarbon lainnya.

Helium tidak dapat diproduksi secara industri, hanya dapat dimurnikan. Dalam percobaan fisika, helium dapat diperoleh melalui peluruhan atom, tetapi dalam jumlah yang sangat kecil. Secara teori, helium dapat diekstraksi dari udara, tetapi karena kandungan helium yang rendah di udara, helium dapat diperoleh dari gas alam yang mengandung sekitar 0,5% helium di industri melalui pemisahan, pemurnian, dan penyulingan menggunakan alat ekstraksi helium.