現在、国内外における天然ガスからのヘリウム抽出プロセスは、主に極低温法、吸着法、膜分離法、またはこれら2つもしくは3つのプロセスを組み合わせた方法である。
1) 深冷法
深冷蒸留は、中規模から大規模の天然ガス回収ヘリウムプラントで一般的に使用されている方法です。その原理は、液体窒素を冷媒（約-190℃）として使用し、徐々に 天然ガス中の炭化水素やその他の成分を凝縮するまた、ヘリウムは沸点が非常に低いため、最終的には天然ガス中の他の成分から分離する。
2)圧力スイング吸着法
の 圧力スイング吸着（PSA）プロセス PSA吸着塔は、ヘリウム以外の天然ガス成分を吸着するために様々な吸着剤を使用し、それによってヘリウム製品を分離します。一般的に、PSA吸着塔には、天然ガス中の様々な成分に対応するために、異なる吸着材の分離床が充填されています。例えば、水分除去にはシリカゲルやアルミナ、二酸化炭素除去には活性炭、メタンや窒素除去にはゼオライトなどが用いられます。吸着剤が不純物ガスを飽和させた後は、減圧逆洗や真空ポンプなどの方法を用いて不純物ガスを除去し、吸着剤の活性を回復させることができます。
3)膜分離法
ガス分離膜は、比較的新しい分離技術です。ガス成分は、溶解拡散の原理に基づいて、ポリマーフィルム（酢酸繊維、ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリイミドなど）上を質量移動します。各成分の分離は、膜材料中の異なるガス成分の溶解度と拡散速度を変化させることによって実現されます。2種類以上のガスの混合物がポリマーフィルムを通過する際、ヘリウムや水素などの成分の透過速度は、窒素、メタン、その他の炭化水素の透過速度よりもはるかに高くなります。
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投稿日時：2024年3月1日