一种从天然气中浓缩氦气的方法技术

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种从天然气中浓缩氦气的方法
本专利技术涉及氦气处理
，具体为一种从天然气中浓缩氦气的方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术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专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述和/或现有天然气中氦气提取中存在的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术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，根据本专利技术的一个方面，本专利技术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。作为本专利技术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。作为本专利技术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。作为本专利技术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。作为本专利技术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：所述步骤五中液态天然气收集方法与二氧化碳收集方法相同，具体为调节引导管的压力为20MPA，并在引导管与设备之间安装过滤板来分离硫化物。作为本专利技术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：所述步骤六中硫化物与氦气的分离方法为高压纯化分离。与现有技术相比：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，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。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本专利技术进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本专利技术一种从天然气中浓缩氦气的方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施方式的限制。其次，本专利技术结合示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的实施方式作进一步地详细描述。本专利技术提供一种从天然气中浓缩氦气的方法，请参阅图1，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。请再次参阅图1，所述步骤二中的压缩机调节温度由二氧化碳的熔点决定。请再次参阅图1，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。请再次参阅图1，所述步骤四中压缩机调节温度由天然气熔点决定。请再次参阅图1，所述步骤五中液态天然气收集方法与二氧化碳收集方法相同，具体为调节引导管的压力为20MPA，并在引导管与设备之间安装过滤板来分离硫化物。请再次参阅图1，所述步骤六中硫化物与氦气的分离方法为高压纯化分离。虽然在上文中已经参考实施方式对本专利技术进行了描述，然而在不脱离本专利技术的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本专利技术所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本专利技术并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从天然气中浓缩氦气的方法，其特征在于：该从天然气中浓缩氦气的具体步骤如下：/n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；/n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；/n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；/n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；/n步骤五：将液态天然气收集，此时剩余物为硫化物和氦气；/n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；/n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。/n

【技术特征摘要】
1.一种从天然气中浓缩氦气的方法，其特征在于：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。


2.根据权利要求1所述的一种从天然气中浓缩氦气的方法，其特征在于：所述步骤二中的压缩机调节温度由二氧化碳的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正雄，
申请(专利权)人：上海联风能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31