[发明专利]一种从天然气中浓缩氦气的方法

说明书

本发明公开的属于氦气处理技术领域，具体为一种从天然气中浓缩氦气的方法，该从天然气中浓缩氦气的具体步骤如下：步骤一：在压缩机中填入液态氢，将天然气输出到增压设备中；步骤二：调节增压设备的压力到527kPa；步骤三：将液态二氧化碳收集；步骤四：调节增压设备的压力到20MPA；步骤五：将液态天然气收集；步骤六：将硫化物与氦气通过活性炭吸附纯化分离，获得高纯氦气；步骤七：高压环境下调节温度到‑270℃，获得液态氦气，本申请文件中，通过采用温度调节法，根据不同气体的熔点和沸点不同，实现不同气体熔点下的分离，从而实现分离氦气的目的，产生的其他气体也根据不同的熔点而分离，提高了氦气的纯度。

技术领域

本发明涉及氦气处理技术领域，具体为一种从天然气中浓缩氦气的方法。

背景技术

氦气，是一种稀有气体，英文名为Helium，元素符号为He，原子序数2。为无色无味的惰性气体，化学性质不活泼，一般状态下很难和其它物质发生反应。

天然气主要用途是作燃料，可制造炭黑、化学药品和液化石油气，由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。天然气主要由气态低分子烃和非烃气体混合组成，

天然气中含有较多的氦气，现有的技术中往往采用吸附法、膜渗透法和冷凝法来对天然气中的氦气进行提取，现有的这些方法中，不能够有效的将氦气进行浓缩提取，会在提取时产生其他的气体，且不会被过滤，造成浓缩后的氦气中仍然还有其他的气体，造成浓缩的氦气纯度较低的问题发生，不利于使用。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有天然气中氦气提取中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种从天然气中浓缩氦气的方法，能够在提取氦气减少反应物的产生，同时减少浓缩后的氦气中仍然有其他类型的气体，提高浓缩氦气的纯度。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种从天然气中浓缩氦气的方法，该从天然气中浓缩氦气的具体步骤如下：

步骤一：在压缩机中填入液态氢，将天然气输出到增压设备中；

步骤二：调节增压设备的压力到527kPa，同时调节压缩机温度到-80℃，此时二氧化碳呈液态；

步骤三：将液态二氧化碳收集，此时剩余物为天然气、硫化物和氦气；

步骤四：调节增压设备的压力到20MPA，同时调节压缩机温度到-165℃，此时天然气呈液态；

步骤五：将液态天然气收集，此时剩余物为硫化物和氦气；

步骤六：将硫化物与氦气通过活性炭吸附纯化分离，获得高纯氦气；

步骤七：将高纯氦气注入到深冷系统中，高压环境下调节温度到-270℃，获得液态氦气。

作为本发明所述的一种从天然气中浓缩氦气的方法的一种优选方案，其中：所述步骤二中的压缩机调节温度由二氧化碳的熔点决定。

作为本发明所述的一种从天然气中浓缩氦气的方法的一种优选方案，其中：所述步骤三中二氧化碳的收集方式为引流法，具体为将呈液态状的二氧化碳从设备的底部引导出，并调节引导管与设备连接端的压力与设备中的压力相同，引导完成后关闭底部阀门即可。

作为本发明所述的一种从天然气中浓缩氦气的方法的一种优选方案，其中：所述步骤四中压缩机调节温度由天然气熔点决定。