| Usage: | Helium |
|---|---|
| But: | Gas Separation/Purification/Recovery/Liquefaction |
| Parties: | Adsorption Tower/Mambrane/.. |
| Domaines d′application: | Chemical/Petroleum/Medical/New Energy/Electronic |
| Niveau De Bruit: | Ultra Low |
| Taille de machine: | Large/Medium/Small |
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SYSTÈME de récupération et de purification HE
L'hélium est connu comme la terre rare dans l'industrie du gaz et est une ressource stratégique rare indispensable pour le développement de haute technologie. L’hélium étant un gaz rare non renouvelable, le volume de stockage est extrêmement faible, la demande augmente rapidement et le prix augmente. Le système de récupération et de purification de l'hélium résout très bien ce problème, améliore l'efficacité d'utilisation de l'hélium et élimine en même temps les impuretés (eau, dioxyde de carbone, azote, oxygène, etc.) présentes dans l'hélium, obtient de l'hélium de haute pureté et convertit l'hélium en hélium recyclé et réutilisé. Faites des économies pour vos clients, et bénéficiez également d'une valeur économique élevée. Principe technique
L'hélium impureté qui doit être récupéré, après avoir été suralimenté par le compresseur, élimine l'huile et l'eau qui y sont présents à travers le filtre, puis entre dans le sécheur pour éliminer davantage l'eau, le dioxyde de carbone et l'huile, puis entre dans le dispositif de purification, pour éliminer les composants de l'air tels que l'azote et l'oxygène dans l'hélium.
Grâce à la technologie d'adsorption par variation de pression et de séparation par membrane, les impuretés présentes dans l'hélium sont éliminées et l'hélium de haute pureté est obtenu. De cette manière, l'hélium résiduel peut être réutilisé, ce qui a une grande valeur économique, et peut également être rempli dans des bouteilles en acier ou utilisé directement.
Caractéristiques techniques
1. Réglez le filtre avant l'entrée d'air de l'unité de purification ;
2. Réglez le débitmètre à la sortie de l'unité de purification.
3. La sortie de l'unité de purification est équipée d'une vanne de dérivation et d'un tuyau en boucle. Lorsque la pureté du gaz purifié ne répond pas aux exigences de l'indice, il peut être purifié deux fois par le pipeline en boucle;
4. Le temps de purification du purificateur d'hélium est court et l'hélium qualifié peut être produit en 40 minutes, et le processus est entièrement automatique;
5. Système de commande : l'automate programmable réalise la commande automatique du système, et des capteurs sont installés dans les pièces clés pour réaliser la surveillance et le contrôle à distance;
6. Le système dispose d'une interface de détection de la pureté de l'hélium.
| Capacité de manipulation de l'hélium | 1 à 100 000 Nm3/h |
| Pression de service | 0 à 15 MPa |
| Pureté de l'hélium de la matière première | 10 %~90 % |
| Pureté de l'hélium après purification | 99.9 %~99.9999 % |
| Taux de récupération d'hélium | 80 % à 90 % |
A Sparation & purification
Le principe du système de séparation à membrane est d'utiliser un film polymère (généralement polyimide) pour sélectionner « filtrer » le gaz d'alimentation afin d'atteindre le but de la séparation. Lorsque deux mélanges gazeux ou plus passent à travers un film polymère, la diffusivité de chaque composant gazeux du polymère est différente, ce qui entraîne des taux de pénétration différents à travers la paroi de la membrane. Ainsi, les gaz peuvent être divisés en « gaz rapide » (p. ex. H20, H2, HE, etc.) et « gaz lent » (p. ex. N2, CH4, etc.). Lorsque le gaz mélangé est sous l'action de la force motrice et de la différence de pression des groupes correspondants des deux côtés de la membrane, le gaz à taux de perméation relativement élevé est transmis de préférence à travers la paroi de la membrane et est enrichi du côté de perméation à basse pression, alors que le gaz à un taux de perméation relativement faible est enrichi du côté de rétention haute pression. La méthode de perméation membranaire utilise les différentes propriétés de perméation de divers gaz comme l'hélium, l'azote, l'argon et le méthane vers la membrane pour extraire l'hélium du gaz naturel. S'il y a d'autres gaz d'impureté dans le gaz, comme H2, etc., il est également nécessaire d'utiliser un procédé composite comme la déshydrogénation catalytique.
Principe technique
Bien que certains gisements de gaz naturel de mon pays contiennent de l’hélium, la teneur en hélium est très faible et le coût de l’extraction directe de l’hélium est extrêmement élevé. Grâce à l'essai de composition du gaz non condensable produit pendant la liquéfaction du gaz naturel et du gaz de dévalorisation (BOG, gaz de dévalorisation) produit par la vaporisation de réservoirs de stockage de GNL, on a constaté que la teneur en hélium de ces réservoirs atteignait plus de 1%, ce qui a une valeur d'exploitation économique. À cette fin, notre entreprise a développé un dispositif d'extraction d'hélium à basse température LNG-BOG, qui utilise la méthode de ségrégation à basse température pour récupérer du GNL et obtenir de l'hélium de haute pureté, un moyen efficace pour le développement complet des ressources en hélium Caractéristiques techniques
Le processus de récupération composite et d'extraction d'hélium basé sur le couplage de diverses technologies avancées telles que la séparation de membrane, l'adsorption par oscillation de pression, la séparation d'hydrogène et d'hélium, la déshydrogénation catalytique et l'adsorption par oscillation de température. Il présente les caractéristiques d'une grande adaptabilité et d'un rendement élevé pour le traitement du gaz BOG et du gaz naturel de pipeline avec une faible concentration d'hélium.
·L'efficacité de purification est supérieure à 90 %.
·Satisfaire aux exigences de purification du gaz brut contenant de l'hélium ≥ 0.3 % (le gaz naturel du pipeline doit augmenter le processus de concentration d'hélium), et la pureté de l'hélium purifié répond aux besoins des clients et au développement des ressources en hélium domestique.
·Conception sans risque d'explosion, surveillance et fonctionnement à distance de la technologie cloud.
L'unité principale du dispositif d'extraction d'hélium cryogénique BOG comprend : un liquéfiant à l'hélium, un compresseur BOG, une boîte froide BOG, un dispositif d'élimination de l'hydrogène, un système de contrôle, etc
L'extracteur d'hélium cryogénique BOG utilise une méthode de séparation cryogénique pour purifier et liquéfier l'hélium.
Premièrement, la plupart du méthane est récupéré par la méthode de rectification à basse température du gaz BOG, et le gaz restant est principalement un mélange d'azote, d'hélium et d'hydrogène. Le gaz mélangé est refroidi à une température inférieure, Et la majeure partie de l'azote est éliminée par séparation par condensation pour obtenir de l'hélium brut d'une teneur en hélium de > 75 % V. l'hydrogène contenu dans l'hélium brut est ensuite soumis à l'extraction catalytique de l'hydrogène pour obtenir de l'hélium de matière première d'une pureté d'hélium > 95 % V, puis entre dans le système de purification interne du liquéfiant à l'hélium et utilise la méthode d'adsorption et de séparation à basse température pour éliminer le gaz d'impureté afin d'obtenir de l'hélium de haute pureté. Enfin, il est également liquéfié dans un liquéfiant à l'hélium pour obtenir de l'hélium liquide.
Unité de liquéfaction d'hélium
Le système de réalimentation directe à cycle fermé convient aux systèmes fermés utilisant de l'hélium liquide et l'hélium gazeux à la sortie est de haute pureté (supérieur à 99.9995 %). Le liquéficateur est une structure de suspension externe, qui est directement connectée à l'équipement utilisateur par le tuyau de perfusion et le tuyau de gaz de retour, comme illustré sur la figure. Tout en atteignant une évaporation nulle de l'hélium liquide dans l'équipement utilisateur, la pression de l'équipement utilisateur est maintenue dans la plage de 0,15 psi.
Grande usine de liquéfaction d'hélium cryogénique/réfrigérateur d'hélium
Les réfrigérateurs/unités de liquéfaction d'hélium cryogénique à grande échelle utilisent des compresseurs d'hélium pour obtenir de l'hélium sous haute pression. Une partie de l'hélium sous haute pression est expansé et réfrigéré dans un turbodétendeur, et le reste de l'hélium sous haute pression est refroidi étape par étape dans un échangeur thermique multi-étages, et enfin, de l'hélium liquide est obtenu après l'étranglement par la soupape d'accélération.
L'hélium liquide obtenu peut être utilisé de deux façons. L'une consiste à fournir un refroidissement à température constante de 4,5K pour l'équipement utilisateur, et l'hélium évaporé est renvoyé à la boîte froide, et l'énergie froide est récupérée et recyclée, ce type d'équipement de réfrigération est appelé un réfrigérateur à hélium ; L'une consiste à produire directement l'hélium liquide obtenu comme produit, un tel équipement de réfrigération est appelé un liquéfiant à l'hélium. L'équipement principal du réfrigérateur/liquéficateur d'hélium comprend : compresseur d'hélium, filtre à huile d'hélium, boîte froide, système de contrôle, Dewar d'hélium liquide, tuyau de transfert coaxial de la boîte froide au vase dewar d'hélium liquide, réservoir tampon d'hélium. Parmi eux, la boîte froide est une boîte froide isolée par dépression, et la boîte froide contient un échangeur thermique à plusieurs étages, un turbodétendeur à hélium, un cylindre d'adsorption interne, une soupape basse température, un élément de mesure et d'autres composants.
L'équipement principal du réfrigérateur/liquéficateur d'hélium comprend : compresseur d'hélium, filtre à huile d'hélium, boîte froide, système de contrôle, Dewar d'hélium liquide, tuyau de transfert coaxial de la boîte froide au vase dewar d'hélium liquide, réservoir tampon d'hélium.
Parmi eux, la boîte froide est une boîte froide isolée par dépression, et la boîte froide contient un échangeur thermique à plusieurs étages, un turbodétendeur à hélium, un cylindre d'adsorption interne, une soupape basse température, un élément de mesure et d'autres composants.
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