ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение гелия из природного газа из "Переработка и использование газа" Гелий (атомный вес 4,0026) — газ, обладающий весьма низкой плотностью, малой растворимостью в воде и других жидкостях, высокой теплопроводностью и электропроводностью, весьма низкой критической температурой (—267,97 С) и температурой кипения ( кип= —268,94° С при ТаО мм рт. ст.) он также химически инертен. Эти свойства обусловили применение его в весьма важных областях техники при сварке ряда металлов, в металлургии при получении некоторых чистых металлов, в криогенной технике для получения весьма низких телшератур, для получения искусственных атмосфер при кессонных и водолазных работах, в медицине. [c.178] Гелий в промышленных масштабах извлекается из природных гелиеносных газов. [c.178] Кр — коэффициент Генри при данной Т и общем давлении Р. [c.179] Графики для определения / , а также Кр для растворов гелия в жидком азоте, жидком метане и сжиженных азотно-метановых смесях приведены на рис. 86—88 [6]. При одинаковых давлениях и температурах растворимость гелия в жидком этане ниже, чем в жидком метане, а в жидком пропане еще ниже. [c.179] Минимальные потери гелия в результате растворения в сжиженных фракциях обеспечиваются правильным выбором технологической схемы и условий разделения гелиеносного газа. [c.179] Коэффициенты Генри для систем азот — гелий и метан — гелий. [c.180] На рис. 90 приведен один из вариантов схемы установки для извлечения гелия из природного газа. [c.181] В верхней части второго противоточного конденсатора газ охлаждается жидким азотом, кипящим под вакуумом при I = —200 . Жидкий азот поступает с установки для получения жидкого азота. С верха второго противоточного конденсатора 7 при давлении 2кПсм отводится полупродукт, содержащий 90—92% Не + Нг и 8—10% N2. Содержание Нг в полупродукте зависит от его содержания в исходном природном газе и доходит иногда до 3—4%. Полупродукт содержит также до 1 % СН4 и следы тяжелых углеводородов. [c.181] Если в противоточных конденсаторах использовать в качестве холодильных агентов лишь сжиженную фракцию, сконденсированную в данном конденсаторе, то холода, полученного от испарения этой фракции, не хватит для проведения процесса конденсации [6]. [c.181] Поэтому процессы проводят так, чтобы часть газа (10—15%) сконденсировать уже в основном теплообменнике и эту сжиженную. фракцию также-нодавать в качестве холодильного агента в первый противоточный конденсатор. [c.182] В первом противоточ-пом конденсаторе в межтрубном пространстве применяют переливные тарелки с перегородками, по которым стекает сжиженная фракция. Такая конструкция обеспечивает более низкую температуру кипения сжиженных фракций и тем самым позволяет в данном аппарате достигнуть более высокой степени обогащения газа гелием [4, 6]. [c.182] Полупродукт, который отводится с верха второго противоточного конденсатора 7, отдает свой холод в теплообменниках 8 и направляется на установку очистки от водорода. Очистка полупродукта от водорода осуществляется в контакторах 10 путем окисления водорода в воду активной окисью меди. Процесс проводится при давлении порядка 10 кГ/см , несколько ниже того давления, при котором полупродукт выходит из конденсатора, и при температурах 400° С. Перед контактором 10 газ подогревается в теплообменнике 9. Процесс протекает периодически после восстановления окись меди окисляется кислородом воздуха. После контакторов газ проходит теплообменник 9 и осушается в осушителях 11. [c.183] АОО мм рт. ст., отбирается гелий с содержанием 1—1,5% азота. Гелий направляется для окончательной очистки в адсорберы 17 с активированным углем, работающие также под давлением 150 кГ/см и температуре жидкого азота. После адсорберов чистый гелий направляется непосредствено в баллоны 21. Выделенные в сепараторах 14 и 16 с иженные примеси (азот с растворенным гелием) возвращаются в систему. Очистка активированным углем при высоких давлениях позволяет получить гелий высокой чистоты с содержанием в нем менее 0,001% азота и водорода. [c.183] На установках с противоточными конденсаторами нельзя достичь высоких нагрузок,, так как при больших скоростях парогазовой смеси при входе в трубки аппарата нарушается нормальный сток жидкости. Поэтому при проектировании мощных установок для разделения гелиеносных газов оказывается выгоднее применять прямоточные конденсаторы. Так как в сжиженных газах растворяются большие количества гелия, то в схему после прямоточных конденсаторов приходится включать отпарные колонны для отпарки растворенного гелия. Несмотря на это, при такой схеме может быть достигнута значительная экономия в расходе цветных металлов на изготовление аппаратуры. [c.183] Вернуться к основной статье