Физические методы переработки и использования газа: Учебное пособие, страница 81

В отличие от рассмотренного процесса (рис. VII.6, а) данная технология обеспечивает более высокое извлече­ние гелия из газа (порядка 96%).

Сырой гелий перерабатывают с использованием еще более глубокого охлаждения газа. Предварительно ге­лиевый концентрат очищают от водорода каталитиче­ским гидрированием, осушают активной окисью алюми­ния и сжимают до 15—20 МПа. Подготовленный таким образом концентрат гелия охлаждают до температуры —207 °С и сепарируют на газовую и жидкую фазы в од­ну или две ступени с образованием газовой фазы, со­держащей 99,5% гелия. Дальнейшую очистку этого газа

175

проводят активированным углем, охлаждаемым жид­ким азотом. Окончательно получается чистый гелий, со­держащий не менее 99,98% гелия, т. е. удовлетворяю­щий требованиям технических условий на его поставку.

§ 4. СЖИЖЕНИЕ ПРИРОДНОГО ГАЗА МЕТОДОМ ГЛУБОКОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

Сжиженный природный газ используют для покры­тия пиковых нагрузок газа и компенсации недостаточ­ной подачи газа при авариях на газопроводах в местах его потребления.

Природный газ сжимают методом глубокого охлаж­дения на специальных заводах сжижения. Отметим, что температура кипения сжиженного природного газа, со­стоящего в основном из метана, равна —162° С при р = ==0,1 МПа.

Завод сжижения включает в себя блок глубокой очи­стки и осушки газа, установку сжижения, изотермиче­ское хранилище газа, систему отбора жидкости из хра­нилища (насосы), установки регазификации для повы­шения давления газа, вспомогательные системы — КИП, сигнализацию, средства пожаротушения.

Важнейший элемент завода сжижения — это уста­новка сжижения, хотя она и не определяет общей стои­мости всего производства. Так, например, доля стоимо­сти установки сжижения может составлять всего лишь 15—35% от общей стоимости завода, в то время как до­ля стоимости хранилища сжиженного газа может дохо­дить до 50—70%.

Для сжижения природного газа в настоящее время широко используют следующие холодильные циклы.

1.  Классический каскадный цикл на трех хладоагентах.

2.  Однопоточныи цикл на многокомпонентной смеси.

3.  Однопоточныи каскадный цикл на многокомпонен­
тной смеси. Значительно реже применяют холодильные
циклы   на   расширительных  машинах — турбодетандерах.

Рассмотрим принципиальные технологические схемы установок сжижения с различными холодильными цик­лами.

176