Розділення неоногелієвої суміші в комбінованій установці

Розглянуто технологічну послідовність переробки неоногелієвої суміші, що включає утилізацію віддувочної фракції на основі гелію. Україна позбавлена газових родовищ, які містять гелій в концентраціях, достатніх для промислового виробництва. Тому переробка гелієвих побічних сумішей для вітчизняної промисловості є вкрай актуальною. Розділення Ne-He-сумішей зазвичай проводять шляхом низькотемпературної адсорбції. Окрім чистого гелію в адсорберах утворюються концентровані суміші неону, які можуть бути сировиною в кріогенному виробництві неону. Такий крок дозволяє створити фактично безвідходний ресурсозберігаючий процес отримання легких рідкісних газів. Реалізація згаданого технічного рішення пов’язана з рядом технологічних обмежень. Зокрема, переробка зворотного потоку неону (після вилучення з віддувки основної частки гелію) можлива у разі достатньої концентрації Ne. В ідеалі, вміст неону в такому потоці має бути не нижчим, ніж у початковій сирій суміші перед ректифікаційним блоком. Для підтримання оптимальної концентрації неону у зворотному потоці запропоновано проводити утилізацію віддувки в два етапи. На першій стадії суміш розділяється у мембранному модулі і з неї формується перший потік неонового концентрату. За рахунок часткового вилучення неону залишкова суміш збагачується гелієм і її переробка методом кріогенної адсорбції спрощується. Запропонована схема поділу побічного гелієвого концентрату дозволяє автоматично підтримувати задану концентрацію за рахунок балансу потоків на виході з мембранного модуля. Попередній поділ суміші в мембрані сприяє економії холодоагенту (рідкого азоту) за рахунок зниження навантаження на адсорбційний блок отримання гелію. Комбінована система розділення суміші легких рідкісних газів дозволяє отримувати гелій з концентрацією 99,999…99,9999%