현재 국내외에서 천연가스로부터 헬륨을 추출하는 공정은 주로 극저온법, 흡착법, 막분리법 또는 이 둘 또는 세 가지 공정을 조합하여 사용하는 방식 등이 있다.
1) 심냉 방식
심층 저온 증류는 대부분의 중대형 천연가스 헬륨 회수 플랜트에서 흔히 사용되는 방법입니다. 이 방법의 원리는 액체 질소를 냉매(약 -190℃)로 사용하여 헬륨을 서서히 가열하는 것입니다. 천연가스 내의 탄화수소 및 기타 성분을 응축합니다.헬륨은 끓는점이 매우 낮기 때문에 결국 천연가스의 다른 성분들과 분리됩니다.
2) 압력 스윙 흡착법
그만큼 압력 스윙 흡착(PSA) 공정 PSA(압력 안정화 흡착)는 헬륨 이외의 천연가스 성분을 흡착하기 위해 다양한 흡착제를 사용하여 헬륨 제품을 분리합니다. 일반적으로 PSA 흡착탑은 천연가스 내 다양한 성분을 처리하기 위해 서로 다른 흡착 재료로 구성된 분리층으로 채워집니다. 예를 들어, 수분 제거에는 실리카겔 또는 알루미나층을, 이산화탄소 제거에는 활성탄층을, 메탄 및 질소 제거에는 제올라이트층을 사용합니다. 흡착층이 불순물 가스를 포화시킨 후에는 감압 역세척이나 진공 펌핑과 같은 방법을 사용하여 불순물 가스를 분리함으로써 흡착제의 활성을 복원할 수 있습니다.
3) 막 분리법
기체 분리막은 비교적 새로운 분리 기술입니다. 기체 성분들은 용해-확산 원리에 따라 아세테이트 섬유, 폴리프로필렌, 폴리설폰, 폴리이미드 등의 고분자 필름을 통과하며 물질 이동을 합니다. 각 성분의 분리는 막 소재 내에서 각 기체 성분의 용해도와 확산 속도를 다르게 함으로써 이루어집니다. 두 가지 이상의 기체 혼합물이 고분자 필름을 통과할 때, 헬륨이나 수소와 같은 성분의 투과율은 질소, 메탄 및 기타 탄화수소보다 훨씬 높습니다.
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게시 시간: 2024년 3월 1일