Очистка гелия

В России используют два класса чистоты гелия: А — 99,995 % и Б — 99,99 %. Промышленные процессы их получения включают 4 этапа:

• предварительное очищение, осушение природного газа;
• получение сырого гелиевого концентрата путем его выделения из природного газа;
• очищение сырца;
• получение чистого гелия.

Главная практическая задача — выделить гелиевый концентрат из природного газа, включающего гелий. Затем очищенный «солнечный» газ переводится в жидкое состояние. Для очистки применяется сложная комбинация разных способов газоразделения с помощью:

• адсорбции;
• мембранного разделения;
• выжигания отдельных компонентов;
• фракционной конденсации и теплообмена;
• криогенного вымораживания;
• сепарации, ректификации, дистилляции при низких температурах;
• других процессов.

Тонкой очистке подвергается гелиевый концентрат, образующийся при переработке природного газа, разделенного на метан, этан и широкую фракцию легких углеводородов (ШФЛУ): азота, гелия, водорода, неона. Цель тонкой очистки — получение товарного гелия, отвечающего требованиям марки А. Для этого концентрат пропускают через блоки очищения от водорода, азота, неона. От водорода избавляются методом выжигания на катализаторе. Азот удаляется с помощью конденсации или комбинации короткого цикла адсорбции с конденсацией. Жидкий конденсат азота отделяется. Далее очищенный гелиевый продукт охлаждается жидким азотом до температуры –207 °С и подается на сжижение. Очищение от примесей неона выполняется в ООО «Технология» на переключающихся адсорберах в процессе сжижения гелия в непрерывном режиме до получения чистоты 99,99999 %.