ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение гелия из природного газа из "Газоперерабатывающие заводы" Гелий — инертный компонент газа. Он не вступает в реакции с другими элементами. При обычной температуре гелий — бесцветный газ. Не имеющий запаха. [c.133] Области применения гелия весьма разнообразны. Поскольку гелий очень легок (легче его только водород), он применяется для заполнения дирижаблей, аэростатов, наблюдательных и метеорологических шаров. Гелий используется для создания инертной газовой защитной среды вокруг свариваемого и расплавляемого металла при сварке алюминия, меди, титана, магния, нержавеющей стали и других металлов, что исключает необходимость добавки флюсов применяется как газ-носитель в хроматографических газоанализаторах совместно с кислородом используется для приготовления дыхательных смесей при лечении астмы и других заболеваний дыхательных путей, а также для получения искусственной атмосферы при кессонных и водолазных работах. [c.133] Гелий служит теплопроводной средой в атомных реакторах с газовым охлаждением, так как обладает высокой теплоемкостью и не подвержен воздействию радиации и т. д. [c.133] Гелий извлекают из природного газа путем последовательного ожижения всех остальных компонентов газа и отделения обогащенного гелием газа. [c.133] МЭА из него извлекаются влага, сероводород и двуокись углерода. Затем газ пропускают через осушительные колонны-адсорберы 2, заполненные слоем силикагеля или молекулярных сит. При этом точка росы газа снижается до —73 С. [c.134] Подготовленный к низкотемпературной переработке газ поступает на установку по извлечению гелия-сырца (неочищенного гелия). [c.134] В качестве хладагента используется чистый сухой азот. Он под абсолютным давлением 43 кГ/см поступает в основной азотный холодильник 8, где охлаждается до температуры —95 °С парами азота, возвращающегося на прием компрессоров. По выходе из холодильника 8 сжатый азот разделяется на два потока один проходит через две ступени турбодетандеров 7 в межтрубное пространство теплообменника 6, другой направляется в трубное пространство того же теплообменника 6. [c.136] В результате расширения первого потока азота в турбодетандерах температура его понижается до —190 С. В теплообменнике происходит дальнейшее охлаждение азота высокого давления (второго потока) за счет холода первого потока, поступающего в виде паров из емкости 5. Жидкий азот, образующийся после редуцирования с 43 до 1 кГ1см , стекает из емкости 5 под действием собственной тяжести в конденсационную секцию ректификационной колонны 4. Пары азота из колонны 4 и емкости 5, сливаясь с потоком азота из трубодетандеров, проходят последовательно теплообменники 6 и 8, где охлаждают поток азота высокого давления, и выводятся на прием компрессоров. [c.136] Сухой гелий-сырец под высоким давлением подается в секцию тонкой очистки. На рис. 36 приведена технологическая схема секции тонкой очистки гелия. [c.137] Паровая фаза, выходящая из сепарационной части аппарата 4, содержит 99,5 /6 гелия, 0,5% азота, 0,01% водорода и следы неона. Жидкий азот, выделившийся из сырьевого газа в аппаратах 3 VI 4, содержит до 3,7% растворенного гелия. Эти два потока направляются в сепаратор 5, где при дросселировании до абсолютного давления 4,5 кГ/см происходит практически полное выделение растворенного гелия. Паровая фаза из сепаратора 5, содержащая 37% гелия и 63% азота, возвращается в основной теплообменник 1 и нагревается встречным потоком гелия-сырца. Смесь газов с 37%-ным содержанием гелия вновь подается на прием компрессоров и затем в секцию получения гелия-сырца 79%-ной чистоты. [c.138] Окончательная очистка продукта, содержащего 99,5% гелия, осуществляется путем адсорбции оставшихся примесей в одном из двух адсорберов 6, заполненных древесным углем и помещенных в ванну с жидким азотом. Из адсорберов выходит продукт, содержащий 99,995% гелия, который называют гелий А. [c.138] В качестве хладагента в секции тонкой очистки также используют азот, который под давлением 43 кГ/см поступает из общей системы. Сжатый азот проходит через теплообменник 7, где он охлаждается до—ПОХ. Около 80% его пропускают через одноступенчатый поршневый компрессор 8, а остальные 20% направляют в трубньщ пучок теплообменника 9. [c.138] В результате расширения азота первого потока (80% от основной массы) в поршневом компрессоре температура его понижается до —190 °С и он охлаждает в теплообменнике 9 поток азота высокого давления (20%). [c.138] Переохлажденный азот высокого давления из теплообменника 9 направляют в холодильник 2, холодильник-сепаратор 4, а также в адсорберы 6, в которых азот охлаждает сырьевой поток и в результате дросселирования сжижается. Пары азота из аппаратов 2, 4 я 6 возвращаются через теплообменники 9 и 7, где нагреваются до температуры окружающего воздуха, на прием компрессоров. [c.138] Вернуться к основной статье