工業(yè)上制法是將天然氣反復進行液化；精餾，并用活性炭吸附除去氦以外的其他雜質氣體進行武漢中鑫瑞遠氣體有限公司服務專線：17371457003

1. 吸附法

精制；此外，焙燒含氦的鈾礦石，分離氣體，利用化學方法除去水蒸氣、氫、二氧化碳等，可得到純氦。這種方法是根據(jù)天然氣中各組分在固體吸附劑表面上吸附能力的差異而將其中的氦分離出來。

限于吸附劑的吸附容量，吸附法一般適用于雜質含量小于10%的粗氦精制中。近年來發(fā)展起來的變壓吸附(PSA)即屬于此類改進型。

2.吸收法

選用適當?shù)奈杖軇?，在一定的條件下可將沸點比氦氣高的天然氣中的其余組分洗滌吸收除去而提取氦氣。所用的吸收溶劑如液態(tài)氟烴、液態(tài)烷烴等。圖1為從含氦天然氣中提取氦氣的一種吸收法流

程簡圖。該法一般適用于氦氣含量較高的場合，并且通常與PSA一起使用.

3.擴散法

利用氦氣所具有的高的熱擴散性能，可將天然氣中的氦氣濃縮提取出來。所用的擴散元件通常為石英玻璃毛細管，管壁厚度為0.025～0.127mm，內徑與壁厚之比為3～7，操作溫度在400～500℃，

操作壓力按具體操作條件可以在幾十兆帕到數(shù)百兆帕范圍內選用。經石英玻璃毛細管擴散提取的氦氣純度相當高，但因所采用的石英玻璃毛細管極細，制作不便，操作時又需要在高溫和相當高的壓差

下進行，因此用擴散法規(guī)模化提氦尚存在許多限制。

4.膜滲透法

隨著膜材料的發(fā)展，膜滲透法提氦展現(xiàn)出越來越好的應用前景。各種氣體對膜具有一定的滲透性能，且各種氣體的滲透性能各不相同，因而可以利用滲透法將天然氣中的氦氣提取出來。工業(yè)上應用的

滲透膜應具有：滲透常數(shù)大，以保證產量并減少所需的膜面積；分離因子大，使流程簡化；化學、機械和熱的穩(wěn)定性好，以保持長期的使用性能。

5.低溫冷凝法

本方法是目前各國從天然氣中提取氦氣廣泛采用的方法。通常由氣源預處理凈化、粗氦提取及氦氣精制等工序構成。

(1)含氦天然氣預處理凈化

含氦氣源中的H2S、CO2、水分，甚至汞等雜質在進入低溫裝置前須凈化處理，以免在低溫下使管道、閥門和設備產生堵塞、腐蝕和惡化工藝條件。常用的酸氣脫除方法有：醇胺法、熱鉀堿法、砜

胺法。提氦工藝對天然氣中H2S、CO2殘留量要求是：H2S≤4ppm[1ppm=M/22.4(mg/m3)，M為分子量，下同]，CO2≤100ppm。鑒于提氦效益考量，應優(yōu)選有利于降低提氦成本的脫除方法。

氦氣的制備

脫水工藝方法：天然氣提氦一般選擇分子篩來精脫水，脫水深度要求小于1ppm，同時進一步吸附脫除殘余酸性氣體。

脫汞工藝方法：HgSIV脫汞分子篩可以再生并循環(huán)使用，但設備和控制復雜；而浸硫活性炭不能循環(huán)使用，需定期更換，但設備和操作簡單。

(2)粗氦提取

天然氣經二次冷凝后制得氦含量為60%～70%的粗氦，冷凝所需冷量由常壓液甲烷、常壓液氮或負壓液甲烷供給。一次冷凝要求無乙烷以上的餾分，二次冷凝要求甲烷含量小于1%。同時釜液液烴中

的氦含量要小于10ppm，以提高氦氣回收率。

(3)氦氣精制

天然氣中較難液化的氫隨著氦氣的提濃被濃縮在粗氦中，需要在精制前將其除去。工業(yè)上一般采用催化氧化脫氫法，儲氫合金等脫氫工藝也在發(fā)展中。小于10ppm的殘留氫在其后的高壓冷凝吸附過

程中與氮、少量的甲烷等其他雜質同時除去。冷源一般由常壓液氮提供，可制得純度99.99%以上的氦氣。其他精制法如洗滌吸收法，甲烷、丙烷等天然氣組分均可作為吸收劑。