RU2014104444A - Получение гелия из природного газа - Google Patents

Получение гелия из природного газа Download PDF

Info

Publication number
RU2014104444A
RU2014104444A RU2014104444/05A RU2014104444A RU2014104444A RU 2014104444 A RU2014104444 A RU 2014104444A RU 2014104444/05 A RU2014104444/05 A RU 2014104444/05A RU 2014104444 A RU2014104444 A RU 2014104444A RU 2014104444 A RU2014104444 A RU 2014104444A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
helium
penetrating
separation membrane
natural gas
Prior art date
Application number
RU2014104444/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2647296C2 (ru
Inventor
Сандип К. КАРОДЕ
Original Assignee
Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод filed Critical Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод
Publication of RU2014104444A publication Critical patent/RU2014104444A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2647296C2 publication Critical patent/RU2647296C2/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
    • B01D53/225—Multiple stage diffusion
    • B01D53/226—Multiple stage diffusion in serial connexion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
    • B01D53/228—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion characterised by specific membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/58—Multistep processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/04—Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B23/00—Noble gases; Compounds thereof
    • C01B23/001—Purification or separation processes of noble gases
    • C01B23/0036—Physical processing only
    • C01B23/0042—Physical processing only by making use of membranes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B23/00—Noble gases; Compounds thereof
    • C01B23/001—Purification or separation processes of noble gases
    • C01B23/0036—Physical processing only
    • C01B23/0042—Physical processing only by making use of membranes
    • C01B23/0047—Physical processing only by making use of membranes characterised by the membrane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • C10L3/101—Removal of contaminants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
    • B01D2053/221—Devices
    • B01D2053/223—Devices with hollow tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/10—Single element gases other than halogens
    • B01D2257/11—Noble gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2210/00—Purification or separation of specific gases
    • C01B2210/0029—Obtaining noble gases
    • C01B2210/0031—Helium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2210/00—Purification or separation of specific gases
    • C01B2210/0043—Impurity removed
    • C01B2210/0068—Organic compounds
    • C01B2210/007—Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/46—Compressors or pumps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/54—Specific separation steps for separating fractions, components or impurities during preparation or upgrading of a fuel
    • C10L2290/548—Membrane- or permeation-treatment for separating fractions, components or impurities during preparation or upgrading of a fuel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)

Abstract

1. Способ отделения природного газа и гелия от газовой смеси, включающий следующие стадии:разделение гелийсодержащего природного газа на первой газоразделительной мембране на первый проникающий газ и первый непроникающий газ, причем гелий предпочтительно проникает, отделяясь от природного газа на первой газоразделительной мембране;сжатие первого проникающего газа для получения сжатого первого проникающего газа;разделение сжатого первого проникающего газа на второй газоразделительной мембране на второй проникающий газ и второй непроникающий газ, причем гелий предпочтительно проникает, отделяясь от природного газа на второй газоразделительной мембране;разделение второго непроникающего газа на третьей газоразделительной мембране на третий проникающий газ и третий непроникающий газ, причем гелий предпочтительно проникает, отделяясь от природного газа на третьей газоразделительной мембране;объединение первого и третьего непроникающих газов для получения потока товарного природного газа; иобъединение первого и третьего проникающих газов выше по потоку относительно компрессора.2. Способ по п. 1, дополнительно включающий стадию введения второго проникающего газа в резервуар природного газа, из которого, в конечном счете, получают исходный газ.3. Способ по п. 1, в котором гелий присутствует в гелийсодержащем природном газе в концентрации, составляющей менее чем 0,5 мол.%.4. Способ по п. 1, в котором поток второго проникающего газа имеет массовую скорость, составляющую не более чем 3% массовой скорости потока гелийсодержащего природного газа, отделенного на первой газоразделительной мембране.5. Способ по п.

Claims (5)

1. Способ отделения природного газа и гелия от газовой смеси, включающий следующие стадии:
разделение гелийсодержащего природного газа на первой газоразделительной мембране на первый проникающий газ и первый непроникающий газ, причем гелий предпочтительно проникает, отделяясь от природного газа на первой газоразделительной мембране;
сжатие первого проникающего газа для получения сжатого первого проникающего газа;
разделение сжатого первого проникающего газа на второй газоразделительной мембране на второй проникающий газ и второй непроникающий газ, причем гелий предпочтительно проникает, отделяясь от природного газа на второй газоразделительной мембране;
разделение второго непроникающего газа на третьей газоразделительной мембране на третий проникающий газ и третий непроникающий газ, причем гелий предпочтительно проникает, отделяясь от природного газа на третьей газоразделительной мембране;
объединение первого и третьего непроникающих газов для получения потока товарного природного газа; и
объединение первого и третьего проникающих газов выше по потоку относительно компрессора.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий стадию введения второго проникающего газа в резервуар природного газа, из которого, в конечном счете, получают исходный газ.
3. Способ по п. 1, в котором гелий присутствует в гелийсодержащем природном газе в концентрации, составляющей менее чем 0,5 мол.%.
4. Способ по п. 1, в котором поток второго проникающего газа имеет массовую скорость, составляющую не более чем 3% массовой скорости потока гелийсодержащего природного газа, отделенного на первой газоразделительной мембране.
5. Способ по п. 1, дополнительно включающий стадию очистки потока второго проникающего газа для получения товарного газообразного гелия, в котором концентрация гелия составляет, по меньшей мере, 99 мол.%.
RU2014104444A 2013-02-26 2014-02-07 Получение гелия из природного газа RU2647296C2 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361769366P 2013-02-26 2013-02-26
US61/769,366 2013-02-26
US14/137,815 2013-12-20
US14/137,815 US9375677B2 (en) 2013-02-26 2013-12-20 Helium recovery from natural gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014104444A true RU2014104444A (ru) 2015-08-20
RU2647296C2 RU2647296C2 (ru) 2018-03-15

Family

ID=51388801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014104444A RU2647296C2 (ru) 2013-02-26 2014-02-07 Получение гелия из природного газа

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9375677B2 (ru)
RU (1) RU2647296C2 (ru)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG11201403605PA (en) * 2011-12-27 2014-10-30 Evonik Fibres Gmbh Method for separating gases
US10036590B2 (en) * 2012-08-02 2018-07-31 Air Products And Chemicals, Inc. Helium recovery from streams containing helium, carbon dioxide, and at least one of nitrogen and methane
US9433888B2 (en) * 2014-12-29 2016-09-06 L'Air Liquide Société Anonyme Pour L'Étude Et L'Exploitation Des Procedes Georges Claude Three stage membrane separation with partial reflux
US9623370B2 (en) * 2015-02-10 2017-04-18 Praxair Technology, Inc. Integrated process and apparatus for recovery of helium rich streams
WO2017020919A1 (de) * 2015-08-04 2017-02-09 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum gewinnen einer helium-reichen produktfraktion
US9962646B2 (en) 2016-01-04 2018-05-08 Saudi Arabian Oil Company Sour gas feed separations and helium recovery from natural gas using block co-polyimide membranes
EP3238808B1 (de) 2016-04-28 2019-03-13 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und verfahrenstechnische anlage zum gewinnen von helium aus einem helium-haltigen einsatzgas
US10913036B2 (en) 2017-05-31 2021-02-09 Saudi Arabian Oil Company Cardo-type co-polyimide membranes for sour gas feed separations from natural gas
EP3498668A1 (de) 2017-12-12 2019-06-19 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und anlage zur gewinnung von reinhelium
EP3513863A1 (de) 2018-01-22 2019-07-24 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und anlage zur gewinnung von reinhelium
AU2019322390A1 (en) 2018-08-17 2021-02-11 Linde Gmbh Method and arrangement for recovering a helium product from natural gas by membrane unit
RU2738512C1 (ru) * 2020-06-05 2020-12-14 Андрей Владиславович Курочкин Установка концентрирования и очистки гелия
US11952270B2 (en) 2020-10-05 2024-04-09 L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Method and system for purification of helium using cryogenic, membrane, and adsorption techniques
FR3120803A1 (fr) * 2021-03-22 2022-09-23 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Installation pour le traitement par perméation membranaire d’un flux de biogaz avec une unité de séparation membranaire à deux modules
EP4344765A1 (en) 2022-09-28 2024-04-03 Linde GmbH Method and apparatus for providing a helium product

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2540152A (en) * 1949-12-10 1951-02-06 Sol W Weller Recovery of light elemental gases
US3246449A (en) * 1959-06-09 1966-04-19 Union Carbide Corp Recovery of helium
US20040134794A1 (en) 2002-10-22 2004-07-15 Sundaram V S Meenakshi Systems and methods for generating polysulfides
US20090165646A1 (en) 2007-12-31 2009-07-02 Sarang Gadre Effluent gas recovery process for silicon production
RU2013118555A (ru) 2010-09-29 2014-10-27 Юоп Ллк Двухстадийный мембранный процесс
JP2014502212A (ja) 2010-11-18 2014-01-30 クローズド・ジョイント・ストック・カンパニー・“グラシス” 高圧の炭化水素ガス混合物の精製方法およびその実施のための装置
RU114423U1 (ru) 2011-11-11 2012-03-27 Закрытое Акционерное Общество "Грасис" Установка очистки природного газа высокого давления от гелия
SG11201403605PA (en) * 2011-12-27 2014-10-30 Evonik Fibres Gmbh Method for separating gases
RU122587U1 (ru) * 2012-05-05 2012-12-10 Евгений Владимирович Левин Установка для извлечения гелия из транспортируемого потока природного газа высокого давления

Also Published As

Publication number Publication date
US20140243574A1 (en) 2014-08-28
RU2647296C2 (ru) 2018-03-15
US9375677B2 (en) 2016-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2014104444A (ru) Получение гелия из природного газа
EA200970978A1 (ru) Удаление целевого газа из смеси газов с помощью адсорбции за счет перепада с использованием турбоэкспандера
MY182799A (en) Combined membrane-pressure swing adsorption method for recovery of helium
EA201792303A1 (ru) Получение гелия из потока газа, содержащего водород
RU2013114714A (ru) Способ отделения диоксида углерода из отработанного газа с использованием стадий мембранного разделения на основе продувки и абсорбции
RU2013114713A (ru) Способ разделения газов с использованием мембран с продувкой выходной поверхности для удаления co2 из продуктов сгорания газообразного топлива
SA519410807B1 (ar) طريقة وزيوليت لفصل الأمونيا
CO7101226A2 (es) Método para separación de gases
EA201501140A1 (ru) Способы удаления загрязняющих примесей из потока углеводородов в циклическом адсорбционном процессе и связанные с этим устройства и системы
ATE535297T1 (de) Abtrennung von methan von kohlenwasserstoffen mit höherer kohlenstoffzahl unter verwendung von zeolithischen imidazolatgerüstmaterialien
NZ606488A (en) Process for separation of gases
EA201001114A1 (ru) Способ многоступенчатого разделения с использованием мембран
EA201391190A1 (ru) Способ короткоцикловой адсорбции при переменной температуре для отделения заданных веществ от газовой смеси
RU2013118555A (ru) Двухстадийный мембранный процесс
EA201492229A1 (ru) Способ получения метанола с использованием стадий мембранного разделения на основе продувки
RU2013144388A (ru) Способ и устройство для генерации кислорода
MY201885A (en) Integration of cold solvent and acid gas removal
MY191569A (en) Method and apparatus for separating a feed gas containing at least 20 mol % of co2 and at least 20 mol % of methane, by partial condensation and/or by distillation
EA201991617A1 (ru) Углеродные молекулярно-ситовые мембраны для разделения агрессивных газов
EA201400079A1 (ru) Способ получения метанола, включающий одну или более стадий разделения на мембране
RU2015116313A (ru) Способ разделения газов с использованием мембран на основе продувки, объединённый с выработкой энергии на газовых электростанциях и извлечением co2
RU2014153237A (ru) Способ получения синтетических жидких углеводородов из природного газа
RU114423U1 (ru) Установка очистки природного газа высокого давления от гелия
RU2017126264A (ru) Установка и способ получения аммиака с криогенной очисткой, и соответствующий способ модернизации
DE50308229D1 (de) Membrantrennverfahren zur anreicherung von sauerstoff in einem gasstrom