Derzeit umfassen die Verfahren zur Gewinnung von Helium aus Erdgas im In- und Ausland hauptsächlich kryogene Verfahren, Adsorptionsverfahren, Membrantrennverfahren oder eine Kombination aus zwei oder drei gemeinsam verwendeten Verfahren.
1) Tiefkühlungsmethode
Die tiefe Kaltdestillation ist eine häufig verwendete Methode in den meisten mittelgroßen bis großen Heliumanlagen zur Erdgasgewinnung. Das Prinzip besteht darin, nach und nach flüssigen Stickstoff (ca. -190 °C) als Kältemittel zu verwendenKohlenwasserstoffe und andere Bestandteile im Erdgas kondensierenAufgrund des extrem niedrigen Siedepunkts von Helium trennt es sich letztendlich von anderen Bestandteilen im Erdgas.
2) Druckwechseladsorptionsmethode
DerDruckwechseladsorptionsverfahren (PSA). verwendet verschiedene Adsorptionsmittel, um andere Erdgasbestandteile als Helium zu adsorbieren und so Heliumprodukte abzutrennen. Im Allgemeinen sind PSA-Adsorptionstürme mit Trennbetten aus verschiedenen Adsorptionsmaterialien gefüllt, um mit unterschiedlichen Komponenten im Erdgas zurechtzukommen, wie z. B. Kieselgel- oder Aluminiumoxidbetten zur Wasserentfernung, Aktivkohlebetten zur Kohlendioxidentfernung, Zeolithbetten zur Methan- und Stickstoffentfernung. und so weiter. Nachdem das Adsorptionsmittel das Verunreinigungsgas gesättigt hat, können Methoden wie Druckentlastungs-Rückspülen oder Vakuumpumpen eingesetzt werden, um das Verunreinigungsgas aufzulösen und so die Aktivität des Adsorptionsmittels wiederherzustellen.
3) Membrantrennmethode
Gastrennmembranen sind eine relativ neue Trenntechnologie. Gaskomponenten übertragen Masse auf Polymerfolien (wie Acetatfasern, Polypropylen, Polysulfon, Polyimid usw.) nach dem Prinzip der Auflösungsdiffusion. Die Trennung jeder Komponente wird durch Variation der Löslichkeit und Diffusionsrate verschiedener Gaskomponenten im Membranmaterial erreicht. Wenn eine Mischung aus zwei oder mehr Gasen einen Polymerfilm passiert, ist die Permeationsrate von Komponenten wie Helium und Wasserstoff viel höher als die von Stickstoff, Methan und anderen Kohlenwasserstoffen.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 01.03.2024
