Извлечение гелия из природных газов

Рис. УП.б. Два варианта (а) и (б) установок для извлечения гелия ИЗ природного газа

Рис. 119. Схема процесса извлечения гелия из природного газа [83]

Позднее сжижению начали подвергать и другие, более легкие компоненты, включая метан или его смеси. Поэтому возникла необходимость конкретизировать термин сжиженные газы , включая в название компоненты, например сжиженный пропан , сжиженный метан , сжиженный природный газ и т.д. Сжиженный природный газ (СПГ) может содержать в своем составе компоненты от метана до бутана включительно, а иногда даже некоторое количество пентанов, но присутствие более тяжелых компонентов, а также сероводорода и Oj может вызывать серьезные проблемы в процессе сжижения, так как углеводороды Сз и выше способны затвердевать при температуре минус 160 °С. Поэтому обычно перед сжижением газ очищают от кислых компонентов и отбензинивают. Еще одной причиной увеличения производства сжиженных газов явилось развитие процесса извлечения гелия из природного газа, основанного на переводе всех компонентов природного газа, за исключением гелия, в жидкость. При производстве сжиженного природного газа используются циклы глубокого охлаждения. Способы получения глубокого холода были рассмотрены в гл. 6. [c.152]

Извлечение гелия из природных газов основано на двух его свойствах гелий имеет самую низкую температуру кипения (—269° С) среди других химических элементов и практически нерастворим в жидких углеводородах. Гелий выделяют из газов методами низкотемпературной конденсации и ректификации. Процесс охлаждения ведут так, чтобы все остальные компоненты природного газа, за исключением некоторой доли азота, перешли в жидкое состояние. Природный газ сжимают компрессором до давления 150 ат, очищают от двуокиси углерода и сероводорода, охлаждают и подают в сепаратор высокого давления. Выделившийся при этом нерастворимый в жидкой фазе газообразный гелий направляется в регенератор холода. Отдав свой холод сжатому газу, он отводится в емкость [c.172]

На рис. 90 приведен один из вариантов схемы установки для извлечения гелия из природного газа. [c.181]

Разделение метановых и азотистых природных газов производится с целью выделения из них редкого газа — гелия. Вопрос об извлечении гелия из природных газов был поставлен во время империалистической войны 1914—1916 гг., так как по общему мнению гелий должен был иметь больщое значение для развития воздухоплавания. Несмотря на кажущуюся невозможность получения гелия в больших количествах вследствие незначительного содержания его в природных газах, задача эта была решена в США, где было обнаружено несколько газовых месторождений с содержанием от 0,5 до 1,5% Не. В США было построено несколько заводов, в которых производилась добыча технически чистого гелия. В настоящее время процесс получения гелия из природных газов, даже при содержании его 0,2%, может считаться в достаточной мере освоенным. [c.359]

ИЗВЛЕЧЕНИЕ ГЕЛИЯ ИЗ ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ [c.196]

Степень извлечения гелия из природного газа может достигать 100%. Тепловые нагрузки на аппаратуру и оборудование при этом очень велики. Например, на заводе, перерабатывающем 14 158 350 гааа в 1 сут, при охлаждении газа до —106,7° С тепловая нагрузка достигает 25 млн. ккал/ч. [c.197]

Традиционный криогенный метод извлечения гелия из природного газа, описанный выше, позволяет получать продукты требуемого качества и является на сегодняшний день наиболее распространенным методом получения гелия. Но при низких содержаниях гелия в природном газе (0,05 - 0,08 % по объему) этот метод оказывается неэффективным, так как в этом случае требуется организация многоступенчатого процесса, что значительно повышает капитальные и эксплуатационные затраты. Использованием мембран для получения гелиевого концентрата с его последующей ректификацией можно существенно улучшить экономику процесса. [c.173]

Мембранный способ основан на высокой проникающей способности гелия в сравнении с другими газами и способностью его селективно проникать (фильтроваться) через очень мелкие поры различных материалов, выполненных в виде пленок -мембран. Сущность такого способа разделения газовых смесей была рассмотрена в гл. 4. Исследовательские работы по мембранному способу извлечения гелия из природного газа [118] показали возможности такой технологии, но в промышленности такой способ пока не реализован. [c.328]

Для извлечения гелия из природного газа, содержащего малые количества гелия (0,1%), в США разработан способ диффузии газа через кварцевые капилляры при высоком давлении и те.мпературе 400° С. Этот способ применяют также для извлечения гелия из неоно-гелиевой смеси, получаемой при разделении воздуха [272]. [c.454]

Извлечение гелия из природного газа [c.354]

Извлечение гелия из природного газа методом проникания через мембрану из сополимера тетрафторэтилена и гексафторпропилена [26] [c.356]

Степень извлечения гелия из природного газа, % 60 [c.356]

Согласно программе, частные фирмы в 1962—1963 гг. закончили строительство пяти заводов по извлечению гелия из природного газа. В табл. 65 приводится перечень заводов частных фирм, поставляющих гелий по контракту [268]. [c.452]

Существуют два варианта технологических схем установки извлечения гелия из природного газа (рис. 6). [c.172]

В последние годы начато извлечение гелия из природного газа, добываемого на одном из месторождений Польши, содержание гелия в котором составляет около 0,4 молярных долей, %. Рассматриваются возможности выделения гелия из природных газов, добываемых на тер- [c.143]

Экономическая эффективность процесса извлечения гелия из разделяемой смеси прежде всего определяется его концентрацией в этой сме-ш. Если сравнить стоимость извлечения гелия из природного газа с объемной долей гелия 1,5 — 3 % со стоимостью его извлечения из смесей с более низким содержанием в них гелия, то при наличии в смеси 0,4-0,6% Не стоимость его извлечения возрастет в 2,52, а при 0,1—0,15% Не - в 6,7 раза. В том случае, если разделяемой смесью будет атмосферный воздух, где гелия содержится всего 5,24 -10 %, стоимость извлечения гелия будет в 335 раз больше, чем при извлечении его из природного газа с содержанием 1,5-3% Не [125]. Для снижения стоимости извлечения гелия из разделяемой смеси важно то, какие при- [c.144]

При этом экономически выгодным является метод криогенной очистки природного газа от азота. Экономическая эффективность этого процесса может быть повышена, если одновременно с удалением азота производится и извлечение гелия из природного газа. [c.185]

Данные табл. 38 показывают, что содержание азота в получаемых метановых фракциях среднего и низкого давления много меньще, чем его содержание в исходном газе, что приводит к существенному росту теплоты сгорания этих фракций. Для покрытия холодопотерь криогенного блока приходится дросселировать до давления, близкого к атмосферному, относительно небольшое количество газа. Большее количество горючих газов (72%) выводится из установки под давлением 2,45 МПа. Экономичность процесса очистки природного газа от азота в этом случае в значительной степени определяется попутным извлечением гелия из природного газа. [c.190]

В связи с тем что для извлечения гелия и его очистки требуются незначительные дополнительные капитальные затраты, экономические показатели установки значительно улучшаются при одновременном извлечении гелия из природного газа. [c.190]

Ким С. Н., Гухман Л. М. Методы извлечения гелия из природного газа.-В кн. Прикладная электрохимия и нефтехимия, вып. 55. Тюмень, 1976, с. 113—119. [c.210]

На рис. 3.42 ириведена технологическая схема установки для извлечения гелия из природного газа на заводе в Польше [1]. Проектная мощность завода ио поступающему газу составляет 3,5 млн. м /сут. Состав перерабатываемого газа следующий (% мольн.) Не - 0,4 Н, - 0,01 М, - 42,75 СН4 - 56,01 С,Не - 0,44 СзН - 0,02 С4Н10 - 0,01 С5, - 0,06 СО, - 0,3 сернистых соединений - 0,0006. Неочищенный природный газ поступает иа установку с давлением 5,5 МПа и ири темиературе 278-288 К. [c.199]

Роль теплообмена в современной технике сильно возросла, и нередки случаи, когда именно теплообмен становится тем узким местом , которое препятствует успешному решению поставленных задач. Непрерывное наращивание мощностей энергосилового оборудования (паровых и газовых турбин, турбогенераторов, котельных установок), авиационных двигателей, печей, быстрое развитие и рост производительности криогенных установок (в первую очередь для разделения воздуха, извлечения гелия из природных газов, сжижения больших количеств водорода и получения его изотопов) выдвинули новые требования к теплообменным аппаратам. [c.5]

Толщина стенок капилляров составляет 0,005 мм. Пучок таких капилляров имеет большую общую поверхность. Концы этого пучка кварцевых капилляров, с одной стороны, открыты, а с другой, — заделаны, как это показано на рис. 70. Пучок капилляров помещен в трубу, через которую мимо капилляров проходит природный газ. Чем выше давление газа и температура капилляров, тем эффективнее происходит процесс извлечения гелия из природного газа. При движении газа по трубе гелий проходит сквозь кварц и попадает внутрь капилляров. Из этих капилляров произво- [c.148]

Установки Линде для извлечения гелия из природных газов менее-совершенны, чем американские, в части предварительной обработки газов и в части тонкой очистки гелиевого концентрата для получения чистого гелия. [c.345]

Сепарация гелиевого концентрата под давлением, как это принято в установках США, требует менее громоздкого оборудования, чем адсорбционная установка периодического действия, и, кроме того, при сепарации получается более высокая степень извлечения гелия из природного газа. [c.346]

Степень извлечения гелия из природно-газа зависит от начальной концентрации за по гелию и находится в интервале от до 98 %. Для обеспечения высокой сте-ни извлечения гелия важным технологи-жим условием служит проведение про- са отпарки растворяющегося гелия жидких конденсатах. Эта задача в от-пьных установках решается по-разному. [c.339]

Ведутся работы по изучению возможности промышленного извлечения гелия из-природного газа диффузионным методом через мембраны различного материала. [c.339]

На всех заводах применяется по существу один и тот же процесс извлечения гелия из природного газа путем охлаждения газа и постепенного сжижения всех более тяжелых компонентов. Температура процесса поддерживается на уровне —210 °С при. давлении 19,6—20,6 МПа. [c.8]

Семнкнн В.Л. Разработка и изготовление комплексной технологической установки по извлечению гелия из природного газа//Химическое и нефтяное машиностроение. - 1995, № 2. - С. 36-37. [c.503]

ОТ радиоактивного криптона, извлечения гелия из природного газа и т. п. посредством непористых мембран-для выделения водорода из продувочных газов производства аммиака и др. (преимущественно металлические мембраны на основе сплавов палладия), для обогащения воздуха кислородом, регулирования газовой среды в камерах плодоовощехранилищ, извлечения водорода, аммиака и гелия из природных и технологических газов, разделения углеводородов. В перспективе возможно их применение для рекуперации оксидов серы из газовых выбросов. [c.333]

Извлечение гелия из природного газа изучалось, вероятно, бопее детально, чем другие процессы газового разделения. Интерес к этому процессу объясняется тем фактом, что, согласно наблюдениям /2 6,70/, сополимер тетрафторэтилена и гексафторпропилена обладает более высокими значениями и проницаемости, и селективности по отношению к гелию, чем по отношению к другим компонентам природного газа (табл. 1). [c.354]

Фирма Linde разработала способ извлечения гелия из природного газа путем пропускания газа через пластины из тефлона FEP, представляющего собой сополимер тетрафторэтилена и гексафторпропилена. Применение этого метода основано на высокой избирательности и абсолютной проницаемости тефлона FEP по гелию. К тому же тефлон FEP обладает повыщенной прочностью и термической стойкостью и является химически инертным веществом. Данный метод был опробован на пилотной установке при 80° С и давлении 70 кг/см и рекомендован для использования в промышленности. Предполагают, что в условиях, аналогичных условиям на пилотной установке, при трехступенчатом процессе концентрацию гелия можно будет довести с 0,4—0,7 до 60—80%. На таких установках можно будет перерабатывать от 1,4 до 14 млн. м 1сут газа. Затраты на получение гелия по этому методу в два раза ниже затрат, связанных с получением гелия диффузией через кварцевые капилляры [273]. [c.455]

Приступая к созданию промышленных установок жидкого водорода фирш-разработчики располагали значительнш опытом в области разработки и строительства установок глубокого холода фирма Эйр Продактс выпускала воздухоразделительные установки фирма Линде занималась разделением воздуха и коксового газа фирма Стирнс-Роджер производила установки для извлечения гелия из природного газа, а фирма-консультант некоторых проектов Артур Д.Литтл изготовляла лабораторные ожижители гелия и водорода. [c.96]

СССР и социалистические страны также располагают гелионосными газовыми месторождениями и производят чистый гелий. Для месторождений гелионосного природного газа, находящихся на территории СССР и имеющих промышленное значение, характерна малая объемная доля гелия (0,1 -0,3%) [90]. Основными сырьевыми базами для извлечения гелия из природного газа в СССР являются месторождения, расположенные в Поволжье, Коми АССР, Оренбургской области и др. [c.143]

В работах [54, 62] отмечается, что ряд новых месторождений природного газа в СССР является в достаточной мере перспективным для создания и развития гелиодобывающей промышленности. Учитывая то обстоятельство, что за последние годы технология промышленного извлечения гелия из природных газов достаточно усовершенствована, становится возможным использовать для переработки природные газы с относительно низким содержанием гелия. Считается экономически оправданным промышленное производство гелия из попутных газов нефтяных месторождений при наличии значительных запасов гелия в случае их комплексного разделения на газоперерабатывающих заводах, когда концентрация гелия в газе ниже 0,05 молярных долей, % [99]. [c.143]

Схема установки для извлечения гелия из природного газа [125] показана на рис. 53. Подаче природного газа в криогенный блок предшествует его очистка от Oj, HjS и влаги. В блоке предварительной очистки (на рис. 53 не показан) природный газ путем промывки моно-этаноламином в адсорбционной колонне очищается от Oj и HjS и затем, проходя через абсорберы, освобождается от водяных паров. После этого газ в количестве 25000 м /ч при рх2 МПа подается в криогенный блок, где поток газа охлаждается в противоточном теплообменнике 1 продуктами разделения и в испарителе 3 кипящим этиленом до температуры около 218 К. Сконденсированные тяжелые углеводороды затем отделяются в сепараторе 4, откуда конденсат направляется в ди-стилляционную колонну 5 на разделение для получения бензина-сырца (примерно 30000 л/сут). Поток газа из сепаратора 4 охлаждается в теплообменнике 6 до 144 К. При этом около 60 % газа ожижается и отделяется в сепараторе 7, расширяется, нагревается и испаряется в проти-воточных теплообменниках б, 1. Остаточный газ поступает на дальнейшее охлаждение в конденсатор 8, где охлаждается до 88 К. Отделившаяся от этого потока в сепараторе 11 жидкая фаза в основном состоит из азота и метана. [c.158]

На рис. 56 приведена технологическая схема установки для извлечения гелия из природного газа, использующаяся на одном из газоперерабатывающих заводов ПНР [23, 119, 127]. Проектная мощность такого завода составляет по поступающему газу около 3,5 млн. м сут. Перерабатываемый газ содержит, молярная доля, % Не - 0,4 Нг — 1 10 N2 - 42,75 СН - 56,01 СгЩ - 0,44 СзНв - 0,02 С4Н10 - 0,01 С,+ -0,06 С02-0,3 сернистых соединений - 6 10 . Неочищенный природный газ поступает на установку под сравнительно высоким давлением (около 5,5 МПа) и при темпера ре 278—288 К. [c.163]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология