Как добывают гелий? - коротко
Гелий выделяют из природного газа, пропуская его через криогенную сепарацию, где при низких температурах гелий отделяется в виде газа и собирается в чистом виде. Кроме того, гелий образуется в подземных резервуарах при распаде радиоактивных элементов и извлекается из скважин тем же способом.
Как добывают гелий? - развернуто
Гелий добывается в основном из природных газовых месторождений, где он присутствует в виде примеси к метану. Процесс начинается с геологоразведки: специалисты отыскивают скважины, где концентрация гелия превышает 0,1 %. После подтверждения экономической целесообразности открывают скважины и извлекают сырой газ.
Первый этап обработки – отделение гелия от основной газовой смеси. Сырой газ проходит через серию компрессоров, которые повышают давление и позволяют эффективно использовать адсорбционные и криогенные методы. На адсорбционных колоннах используют активированный уголь или цеолит, которые улавливают гелий, а остальные компоненты газа проходят дальше.
Затем следует криогенная фаза. Смесь газа охлаждается до температур ниже –150 °C, при которой большинство компонентов (метан, азот, кислород) конденсируются в жидкую фазу, а гелий остаётся в виде сверххолодного газа. Полученный гелий проходит через дополнительные очистительные установки, где удаляют остаточные примеси, такие как водяной пар и сероводород, с помощью химических скрубберов и мембранных фильтров.
После очистки гелий сжимается до требуемого давления и хранится в специальных криогенных резервуарах. Для транспортировки используют изотермические сосуды, способные поддерживать низкую температуру и предотвращать утечку газа.
Кратко, технологический цикл включает:
- геологоразведку и бурение скважин;
- первичную компрессию и адсорбцию;
- криогенное охлаждение и конденсацию нежелательных компонентов;
- очистку от оставшихся примесей;
- сжатие, хранение и транспортировку готового продукта.
Все операции автоматизированы и контролируются системой датчиков, что гарантирует высокий уровень чистоты гелия (до 99,999 %) и безопасность производственного процесса. В результате полученный газ используется в медицине, аэрокосмической отрасли, научных исследованиях и других высокотехнологичных сферах.