ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение гелия из природного газа из "Справочник по разделению газовых смесей" Для получения гелия из природного газа применяются два типа установок. Первый тип (рис. 219). Установка предназначена для разделения природного газа, содержащего 0,2% гелия и до углекислоты. [c.270] Природный газ засасывается компрессором I, в котором сжимается до 25—30 агЛи (пусковое давление 60 ати). [c.270] Очистка природного газа от зтлекислоты производится после второй ступени компрессора. Основное количество углекислоты отмывается водой в скруббере 2, а остаточное — раствором щелочи в скрубберах 3, которые газ проходит последовательно. Вода в скруббер 2 подается агрегатом мотор — насос — турбина 4, обеспечивающим использование энергии отработанной воды. Циркуляция щелочи в скрубберах 3 и подача свежей щелочи осуществляется насосами 5. [c.271] В переключающихся предварительных теплообменниках 6 и аммиачных холодильниках 7 природный газ охлаждается до —45°С. Дальнейшее охлаждение газа происходит в блоке разделения в основном теплообменнике 8, про-тивоточиом теплообменнике 9 и сдвоенном конденсаторе 10. Нижняя часть конденсатора охлаждается сжиженным газом, верхняя — жидким азотом, кипящим под вакуумом. [c.271] Воздух засасывается ко.мпрессором высокого давления 12. Очистка его от углекислоты производится после второй ступени в декарбонизаторе 13. Далее воздух сжи.мается до 200 ати, охлаждается в аммиачных холодильниках 14 до —45° С. С этой температурой сжатый воздух поступает в разделительный аппарат, состоящий из теплообменника 13 и колонны с конденсатором 16. Получающийся жидкий азот стекает в сборник 17, откуда дросселируется в верхнюю часть конденсатора 10. [c.272] Для испарения азота под вакуумом установлен вакуум-насос 18. [c.272] Природный газ сжимается компрессором 1 до 50 ати, очищается от углекислоты в скруббере 2 и освобождается от влаги в осушительной батарее 3. Из осушительной батареи 3 газ направляется в теплообменник 4, затем в змеевик 5, погруженный в испаритель 7, в котором под атмосферным давлением кипит жидкость, равновесная с паром, имеющим состав исходного природного газа. Охлажденный газ дросселируется до давления 5—10 ати и направляется в сепаратор низкого давления 6. Значительная часть примесей в жидко.ч виде стекает на дно сепаратора, а отсюда дросселируется в испаритель низкого давления 7. [c.272] Сырой газ, содержащий 65—750/о гелия, отводится из верхней части сепаратора б и сжимается компрессором 10 до 140 ати. [c.272] Из компрессора 10 сжатый гелий идет в змеевик 8, помещенный в испаритель 7, и поступает в сепаратор выеокого давления 9, на дне которого скапливаются сжиженные примеси, дросселируемые в сепаратор низкого давления 6. [c.272] Чистый продукт, содержащий 950/о гелия, отбирается через вентиль 11. Обратный поток газа из испарителя 7 направляется в теплообменник 4, где отдает свой холод. [c.272] Из теплообменника 9 гелий идет в фильтр 10, заполненный активированным углем, а затем дросселируется вентилем //до давления 0,5 ати в сборник 12, откуда периодически жидкий гелий, через вентиль 13, сливается в приемник 36. [c.274] Неожиженный гелий отводится из ожижителя в газгольдер 2, отдавая свой холод в теплообменниках 5 5, 9. [c.274] Необходимый в качестве хладоагента водород засасывается из газгольдера 21 компрессором 17, где сжимается до 150 ати, проходит, для очистки от паров масла, маслоотделитель 19 и адсорбер 20 и поступает в ожижитель. В ожижителе сжатый водород охлаждается последовательно в теплообменнике воздушной зоны 3, в змеевике вокруг ванны жидкого воздуха и в теплообменнике водородной зоны 5. Водород, охлажденный в теплообменнике 5, дросселируется через вентиль 18 до давления 0,5 ати при этом ожиженная часть водорода собирается в сборнике 6. [c.274] Из сборника 6 часть жидкого водорода через переливной вентиль 22 поступает в ванну вакуумного водорода 8, откуда испаряющийся водород откачивается вакуум-насосом 23. Холод вакуумного водорода используется только в теплообменнике водородной зоны, что позволяет увеличить вакуум в ванне 8, а следовательно, и температуру ванны. [c.274] Откачиваемый водород пропускается для очистки через угольный адсорбер 24, охлаждаемый жидким воздухом, и подается в газгольдер 21. Обратный поток водорода из сборника 6 проходит через теплообменники 3 а 5, отдавая свой холод прямому потоку, и поступает в газгольдер 21. Запас чистого водорода, необходимый для пуска ожижителя, хранится в ресивере 25, а утечка водорода восполняется из баллонов 26, в которых хранится технический водород. Технический водород из баллонов поступает в силикагелевый осушитель 27, затем проходит угольный очиститель 28, охлаждаемый жидким воздухом, где очищается от воздуха, и направляется на всасывающую линию компрессора 17. [c.274] Гелий от потребителей поступает в газгольдеры 14, откуда, после очистки в угольном адсорбере 16, охлаждаемом жидким воздухом, во всасывающую линию компрессора /. Для увеличения емкости чистого гелия в схеме предусмотрен специальный ресивер 15. [c.274] Утечки гелия пополняются из баллонов 37, в которых хранится технический гелий. Перед поступлением в систему гелий из баллонов 37 поступает для очистки в адсорберы 16. [c.274] Необходимый для процесса жидкий воздух подается в ожижитель из металлического сосуда Дьюара 29 через вакуумный сифон 30 количество подаваемого воздуха регулируется вентилем 31 по указателю уровня жидкости. [c.274] Увеличение изотермического эффекта дросселирования водорода обеспечивается путем охлаждения водорода в ванне жидкого воздуха, кипящего под вакуумом, который создается вакуумным насосом 32. Откачиваемый воздух отдает свой холод сжатым газам в теплообменнике 3. [c.274] Уровни жидкого водорода и гелия контролируются наклонными указателями уровня 33. Изоляция ожижителя обеспечивается созданием вакуума в корпусе диффузионным 34 и форвакуумным 35 насосами, которые контролируются ионизационным вакуумметром. [c.274] Вернуться к основной статье