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天(tian)然(ran)氣(qi)生產(chan)氦(hai)氣(qi)的主要方法

?擴散法(fa)利用(yong)(yong)氦(hai)氣所(suo)具(ju)有的(de)(de)高(gao)的(de)(de)熱擴散性(xing)能，可將天(tian)然氣中(zhong)的(de)(de)氦(hai)氣濃縮(suo)提(ti)取(qu)出來。所(suo)用(yong)(yong)的(de)(de)擴散元件通(tong)常為石英(ying)(ying)(ying)玻璃(li)毛(mao)細(xi)管(guan)，管(guan)壁厚度為0.025～0.127 mm，內徑(jing)與壁厚之比為3～7，操(cao)作(zuo)溫(wen)度在(zai)400～500℃，操(cao)作(zuo)壓力按(an)具(ju)體操(cao)作(zuo)條件可以在(zai)幾(ji)十兆帕到數百兆帕范圍內選用(yong)(yong)。經石英(ying)(ying)(ying)玻璃(li)毛(mao)細(xi)管(guan)擴散提(ti)取(qu)的(de)(de)氦(hai)氣純(chun)度相(xiang)(xiang)當高(gao)，但因所(suo)采(cai)用(yong)(yong)的(de)(de)石英(ying)(ying)(ying)玻璃(li)毛(mao)細(xi)管(guan)極細(xi)，制作(zuo)不便，操(cao)作(zuo)時又需要在(zai)高(gao)溫(wen)和相(xiang)(xiang)當高(gao)的(de)(de)壓差下進行，因此用(yong)(yong)擴散法(fa)規模化(hua)提(ti)氦(hai)尚存在(zai)許多限(xian)制。

?膜(mo)(mo)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)法隨著膜(mo)(mo)材料的(de)發(fa)展，膜(mo)(mo)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)法提氦展現出越(yue)來越(yue)好的(de)應用(yong)(yong)前景。各種(zhong)氣(qi)體(ti)對膜(mo)(mo)具有(you)一定(ding)的(de)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)性(xing)能，且各種(zhong)氣(qi)體(ti)的(de)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)性(xing)能各不相同，因(yin)而可(ke)以利用(yong)(yong)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)法將天(tian)然(ran)氣(qi)中的(de)氦氣(qi)提取(qu)出來。工業上(shang)應用(yong)(yong)的(de)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)膜(mo)(mo)應具有(you)：滲(shen)(shen)(shen)透(tou)常數大，以保證產(chan)量(liang)并減少所需的(de)膜(mo)(mo)面積；分離因(yin)子大，使流程(cheng)簡化；化學、機械(xie)和熱的(de)穩定(ding)性(xing)好，以保持(chi)長期的(de)使用(yong)(yong)性(xing)能。膜(mo)(mo)材對天(tian)然(ran)氣(qi)各組(zu)分滲(shen)(shen)(shen)透(tou)的(de)選擇性(xing)可(ke)用(yong)(yong)分離因(yin)子口來表示(shi)。

?吸(xi)附(fu)法(fa)這種方法(fa)是(shi)根據天然氣中各組分(fen)(fen)在固體吸(xi)附(fu)劑(ji)(ji)表(biao)面上吸(xi)附(fu)能(neng)力的差(cha)異而將(jiang)其中的氦氣分(fen)(fen)離出來。限于(yu)(yu)吸(xi)附(fu)劑(ji)(ji)的吸(xi)附(fu)容量，吸(xi)附(fu)法(fa)一般適(shi)用于(yu)(yu)雜質含量小于(yu)(yu)10的粗(cu)氦精制中。近年來發(fa)展起來的變壓(ya)吸(xi)附(fu)(PSA)即屬(shu)于(yu)(yu)此類改進型。

?吸(xi)(xi)收法(fa)選用(yong)(yong)適當的(de)(de)吸(xi)(xi)收溶劑(ji)，在一定的(de)(de)條件下(xia)可將沸點比氦氣(qi)高的(de)(de)天(tian)然氣(qi)中(zhong)的(de)(de)其余組分洗滌吸(xi)(xi)收除去而提取氦氣(qi)。所用(yong)(yong)的(de)(de)吸(xi)(xi)收溶劑(ji)如液態氟(fu)烴(jing)、液態烷(wan)烴(jing)等。

?低溫(wen)冷(leng)凝法本(ben)方法是目前(qian)各(ge)國從(cong)天(tian)然氣中(zhong)提取氦(hai)氣廣(guang)泛采用的方法。通常由氣源預處理凈化(hua)、粗氦(hai)提取及氦(hai)氣精制等工序構成(cheng)。