Получение - гелиевый концентрат
Cтраница 1
Получение гелиевого концентрата ( содержащего 85 - 92 % гелия) осуществляется фракциониров. Перед этим газ очищают от меркаптанов и осушают на адсорбционных установках до точки росы по влаге до темп-ры - 70 С. Сжижение газа производится в аппаратах прямоточной и про-тивоточной конденсации. При этом происходит растворение гелия в жидких углеводородах, из к-рых для уменьшения потерь производят отпарку гелия в колоннах. Попутно с гелием из газа извлекают этановую фракцию и ШФЛУ. [1]
Получение гелиевого концентрата возможно четырьмя способами - криогенным, абсорбционным, путем гидратообразования и диффузией через пористые мембраны. Из этих способов только первый получил массовое промышленное применение, а остальные по ряду причин не вышли за рамки опытно-промышленных или исследовательских работ. [3]
На первой стадии разделения гелионосных газов, когда происходит получение гелиевого концентрата, определяющей парой разделения является гелий - метан. [4]
Если в газе присутствует достаточное количество этана и пропана, установка получения гелиевого концентрата дополняется оборудованием для вывода этановой фракции и широкой фракции легких углеводородов. [5]
В 1980 г. группа ученых и специалистов во главе с И. Л. Андреевым была удостоепа Государственной премии за создание и внедрение технологии получения гелиевых концентратов из сравнительно бедных гелиепоспых газов. На Оренбургском газовом месторождении построен гелиевый завод, ставший главпым нашим поставщиком солнечного газа для нужд разных отраслей. [6]
Технология, касающаяся первой секции, изложена в настоящей главе, поэтому ее рассмотрение начинается с поступления очищенного и осушенного от влаги газа в секцию получения гелиевого концентрата. Процесс получения гелиевого концентрата заключается в охлаждении газа до - 190 С, превращении газа в жидкую фазу и отделении от жидкой фазы несконденсировавшегося гелия. [7]
Сконденсированная в аппаратах Т-42 и Т-43 жидкость ( азотно-гелиевая смесь) отделяется в специально встроенных в конденсаторы Т-42 и Т-43 сепараторах и емкости Е-22, после чего выводится в колонну К-3 отделения получения гелиевого концентрата для утилизации гелия. [8]
Технология, касающаяся первой секции, изложена в настоящей главе, поэтому ее рассмотрение начинается с поступления очищенного и осушенного от влаги газа в секцию получения гелиевого концентрата. Процесс получения гелиевого концентрата заключается в охлаждении газа до - 190 С, превращении газа в жидкую фазу и отделении от жидкой фазы несконденсировавшегося гелия. [9]
 |
Принципиальная схема каскадной Е ( цр ур. [10] |
Использование мембран для получения гелиевого концентрата с последующей ректификацией его может существенно улучшить экономику процесса. [11]
Производство гелия осуществляется в два этапа: получение гелиевого концентрата ( из очищенного от кислых компонентов и осушенного до точки росы минус 70 С природного газа) и тонкая очистка гелия. [12]
В работе [47] проведено технико-экономическое сравнение этих схем, позволяющее оценить эффективность каждой из них. В качестве объекта сравнения принята установка тонкой очистки гелия для установки получения гелиевого концентрата, условно перерабатывающей 3 млрд. м3 природного газа в год. Жидкий азот на данные установки поступает с установки получения жидкого азота. Данные таблицы показывают, что наиболее экономичной по приведенным затратам является установка, работающая по схеме с короткоцикловой адсорбцией. Снижение приведенных затрат связано со значительным уменьшением расхода на этой установке жидкого азота. Однако по капитальным затратам эта установка на 10 - 20 % превосходит остальные. При работе адсорберов в фазе сброса давления и повторного наддува возникает большое количество газов рециркуляции, составляющее 100 % и более по отношению к потоку очищенного гелия. Так как газы рециркуляции возвращаются для повторной переработки в установку получения гелиевого концентрата, это приводит к увеличению объемов оборудования. Кроме того, необходимо иметь в виду, что установка должна быть укомплектована специальной арматурой с очень короткими циклами переключения. Поскольку до настоящего времени такая арматура на установках разделения гелионосных газов не использовалась, окончательные выводы об экономической эффективности такой схемы сделать трудно, так как невозможно достоверно оценить стоимость арматуры и ее надежность. [13]
Аппараты: теплообменник 2, подогреватель 3, реактор 4, холодильник 5 входят в блок очистки концентрата от водорода. В зависимости от их производительности таких блоков устанавливается несколько. После обработки катализатора блок ставится на регенерацию катализатора. Таким образом, катализатор окисляется до окиси меди, после чего реактор продувается гелиевым концентратом и образующиеся сдувки компрессором подаются в сырьевой газ на секцию получения гелиевого концентрата. [14]
В работе [47] проведено технико-экономическое сравнение этих схем, позволяющее оценить эффективность каждой из них. В качестве объекта сравнения принята установка тонкой очистки гелия для установки получения гелиевого концентрата, условно перерабатывающей 3 млрд. м3 природного газа в год. Жидкий азот на данные установки поступает с установки получения жидкого азота. Данные таблицы показывают, что наиболее экономичной по приведенным затратам является установка, работающая по схеме с короткоцикловой адсорбцией. Снижение приведенных затрат связано со значительным уменьшением расхода на этой установке жидкого азота. Однако по капитальным затратам эта установка на 10 - 20 % превосходит остальные. При работе адсорберов в фазе сброса давления и повторного наддува возникает большое количество газов рециркуляции, составляющее 100 % и более по отношению к потоку очищенного гелия. Так как газы рециркуляции возвращаются для повторной переработки в установку получения гелиевого концентрата, это приводит к увеличению объемов оборудования. Кроме того, необходимо иметь в виду, что установка должна быть укомплектована специальной арматурой с очень короткими циклами переключения. Поскольку до настоящего времени такая арматура на установках разделения гелионосных газов не использовалась, окончательные выводы об экономической эффективности такой схемы сделать трудно, так как невозможно достоверно оценить стоимость арматуры и ее надежность. [15]
Страницы: 1