Heliumutvinningsskinne for utvinning av helium fra naturgass

For tiden inkluderer prosessene for heliumutvinning fra naturgass hovedsakelig kryogen metode, adsorpsjonsmetode, membranseparasjonsmetode eller en kombinasjon av to eller tre av de tre metodene. Produktets heliumrenhet for heliumutvinningsskinne kan oppfylle 99,9999 %.

(1) Kryogen metode

Kryogen destillasjon er en vanlig metode i de fleste mellomstore til store heliumanlegg for utvinning av naturgass. Prinsippet er å bruke flytende nitrogen som kjølemiddel (rundt -190 ℃) for gradvis å kondensere hydrokarboner og andre komponenter i naturgass. På grunn av heliumets ekstremt lave kokepunkt blir det til slutt separert fra andre komponenter i naturgass. Dette er en vanlig metode i heliumutvinningsprosesser.

(2) Trykksvingningsadsorpsjonsmetode

Trykksvingningsadsorpsjonsprosessen (PSA) bruker forskjellige adsorbenter for å adsorbere andre komponenter enn helium i naturgass, og dermed separere heliumprodukter. Vanligvis er PSA-adsorpsjonstårn utstyrt med separasjonssjikt av forskjellige adsorpsjonsmaterialer for å håndtere forskjellige komponenter i naturgass, for eksempel silikagel- eller aluminasjikt for å fjerne vann, aktivt karbonsjikt for å fjerne karbondioksid, zeolittsjikt for å fjerne metan og nitrogen, og så videre. Etter at adsorbenten metter urenhetsgassen, kan metoder som trykkavlastning eller vakuumpumping brukes til å fjerne urenhetsgassen og gjenopprette adsorbentens aktivitet.

(3) Membranseparasjonsmetode

Gassseparasjonsmembran er en relativt ny separasjonsteknologi. Gasskomponenter gjennomgår masseoverføring på polymerfilmer (som acetatfibre, polypropylen, polysulfon, polyimid, etc.) basert på prinsippet om oppløsningsdiffusjon. Separasjonen av hver komponent oppnås i henhold til de forskjellige løselighets- og diffusjonshastighetene til forskjellige gasskomponenter i membranmaterialet. Når to eller flere gassblandinger passerer gjennom en polymerfilm, er permeasjonshastigheten for komponenter som helium og hydrogen mye høyere enn for nitrogen, metan og andre hydrokarboner.

Helium kan ikke produseres i industrien, det kan bare renses. I fysikkeksperimenter kan det utvinnes gjennom atomnedbrytning, men i svært små mengder. I teorien kan det utvinnes fra luften, men på grunn av det lave heliuminnholdet i luften kan helium utvinnes fra naturgass som inneholder omtrent 0,5 % helium i industrien gjennom separasjon, raffinering og rensing av heliumutvinningsenheter.