1. 전처리 :
* 물과 이산화탄소 제거 : 천연 가스는 먼저 탈수되고 이산화탄소를 제거하기 위해 처리됩니다. 이들 성분은 후속 분리 공정을 방해 할 수 있기 때문이다. 이것은 일반적으로 흡수, 막 분리 또는 극저온 방법을 사용하여 수행됩니다.
2. 헬륨 강화 :
* 극저온 분리 : 이것은 헬륨 분리를위한 가장 일반적인 방법입니다. 가스 혼합물을 일반적으로 -196 ° C (-321 ° F) 미만으로 가스 혼합물을 냉각시키는 것이 포함됩니다. 이 온도에서는 천연 가스 (메탄, 에탄 및 질소)의 대부분의 다른 성분이 액화되고 헬륨은 가스로 남아 있습니다. 이것은 액체 상으로부터 헬륨을 분리 할 수있게한다.
* 막 분리 : 이 방법은 다른 가스를 유지하면서 헬륨이 선택적으로 통과 할 수 있도록 반복 가능한 막을 사용합니다. 극저온 분리보다 더 효율적이고 에너지 절약 방법이지만 모든 가스 조성에 적합하지 않을 수 있습니다.
3. 정화 :
* 흡착 : 천연 가스 혼합물로부터 분리 된 헬륨 스트림은 여전히 질소 및 네온과 같은 흔적의 흔적을 함유 할 수있다. 흡착 기술은 활성탄과 같은 재료를 사용하여 이러한 불순물을 흡착제 표면에 포획하여 이러한 불순물을 제거합니다.
* 극저온 증류 : 이 과정은 분수 증류를 통해 나머지 불순물을 분리하여 헬륨 스트림을 추가로 냉각시키는 것이 포함되어 다른 끓는점을 이용합니다.
4. 최종 처리 :
* 건조 : 마지막 단계는 정제 된 헬륨을 건조시켜 잔류 수분을 제거하는 것입니다.
전반적으로, 천연 가스로부터 헬륨 분리에 사용되는 특정 공정은 가스 혼합물의 조성 및 최종 생성물의 원하는 순도에 달려있다. . 방법의 선택은 종종 경제적 고려 사항과 운영 규모에 의해 결정됩니다.
다음은 다음과 같은 추가 사항을 고려해야합니다.
* 헬륨 농도 : 천연 가스에서 헬륨의 농도는 일반적으로 낮으며 일반적으로 1%미만입니다.
* 비용 : 헬륨 분리는 극저온 분리에 대한 에너지 요구 사항과 천연 가스에서 저농도의 헬륨에 의해 구동되는 고가의 과정입니다.
* 환경 영향 : 극저온 분리는 에너지 집약적이며 탄소 발자국이 더 높아집니다.
이러한 과제에도 불구하고, 천연 가스로부터의 헬륨 분리는 의료 영상, 용접 및 과학 연구를 포함한 수많은 응용 분야에서 사용되는 귀중하고 제한된 자원이므로 천연 가스로부터의 헬륨 분리는 중요한 과정이다.
