文章标题：真空变压吸附法纯化氦的实验研究

文章作者：李均方　张瑞春　何伟　何琳琳
关 键 字：变压吸附;粗氦纯化;吸附剂;氖
文章摘要：

为推广变压吸附法的工程化应用,更好地满足天然气提氦对粗氦纯化的潜在需求,采用常用的商业吸附剂和成熟的变压吸附工艺,对某装置的粗氦原料气进行了变压吸附实验研究。采用真空变压吸附法实现氦与氧、氮杂质的分离,考察了吸附时间对杂质含量、氦收率以及杂质浓缩倍数的影响。以中等硅铝比分子筛吸附剂Ⅰ和低等硅铝比分子筛吸附剂Ⅱ为材料,设计处理气量 ≤2 m³/h、操作压力≤2 MPa时,低等硅铝比分子筛吸附剂Ⅱ的产品氦气满足99.999%高纯氦中氧氮杂质要求(氧含量≤1×10^-6、氮含量≤2×10^-6),氦收率约75%~80%,氧、氮杂质浓缩规律相同。以氢纯化用沸石类吸附剂为主的吸附剂体系可用于变压吸附纯化氦,沸石类吸附剂对氧的吸附能力远低于对氮的吸附能力,实际应用过程中应选择对杂质吸附容量更大的吸附剂,以保证产品质量。采用真空变压吸附法可实现氦与氧、氮杂质的有效分离。研究结果为粗氦纯化装置建设的工艺选择提供了指导和数据支撑。