Attualmente, i processi per l'estrazione dell'elio dal gas naturale, sia a livello nazionale che internazionale, comprendono principalmente il metodo criogenico, il metodo di adsorbimento, il metodo di separazione a membrana, o una combinazione di due o tre processi utilizzati insieme.
1) Metodo di raffreddamento profondo
La distillazione a freddo profonda è un metodo comunemente utilizzato nella maggior parte degli impianti di recupero di gas naturale elio di medie e grandi dimensioni. Il principio è quello di utilizzare azoto liquido come refrigerante (circa -190 ℃) per gradualmente condensare gli idrocarburi e altri componenti del gas naturalee, a causa del punto di ebollizione estremamente basso dell'elio, questo finisce per separarsi dagli altri componenti del gas naturale.
2) Metodo di adsorbimento a variazione di pressione
IL processo di adsorbimento a variazione di pressione (PSA) Utilizza diversi adsorbenti per adsorbire i componenti del gas naturale diversi dall'elio, separando così i prodotti dell'elio. Generalmente, le torri di adsorbimento PSA sono riempite con letti di separazione costituiti da diversi materiali adsorbenti per far fronte ai diversi componenti del gas naturale, come letti di gel di silice o allumina per la rimozione dell'acqua, letti di carbone attivo per la rimozione dell'anidride carbonica, letti di zeolite per la rimozione del metano e dell'azoto, e così via. Dopo che l'adsorbente ha saturato il gas impuro, si possono utilizzare metodi come il controlavaggio con depressurizzazione o il pompaggio sottovuoto per rimuovere il gas impuro, ripristinando così l'attività dell'adsorbente.
3) Metodo di separazione a membrana
Le membrane per la separazione dei gas rappresentano una tecnologia di separazione relativamente nuova. I componenti gassosi trasferiscono massa su pellicole polimeriche (come fibre di acetato, polipropilene, polisulfone, poliimmide, ecc.) secondo il principio della dissoluzione e diffusione. La separazione di ciascun componente si ottiene variando la solubilità e la velocità di diffusione dei diversi componenti gassosi nel materiale della membrana. Quando una miscela di due o più gas attraversa una pellicola polimerica, la velocità di permeazione di componenti come elio e idrogeno è molto più elevata rispetto a quella di azoto, metano e altri idrocarburi.
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Data di pubblicazione: 1 marzo 2024