李元涛

摘  要：天然气低温提氦工艺在工业中应用越来越广泛。该文首先对两种低温提氦的工艺进行了介绍，分析了主要的检测及控制措施，进一步阐述了优化低温提氦工艺的相关技术研究，最后诠释了后膨胀+氮循环制冷两塔分离提氦工艺实现的可能性，通过分析得出结论，在天然气提氦工艺中，上述的分离工艺方法普适性更强，应该得到纵深程度的大力推广和应用。

关键词：天然气低温提氦工艺   主要特点   控制措施   优化研究

中图分类号：TE8                            文献标识码：A文章编号：1672-3791（2021）08（b）-0042-03

Optimization of Helium Extraction from Natural Gas at Low Temperature

LI Yuantao

（Shaanxi Yanchang Petroleum（Group） Co.， Ltd.， Yanchang， Shaanxi Province， 717100 China）

Abstract： Low temperature helium extraction from natural gas is more and more widely used in industry. Firstly， this paper introduces two low-temperature helium extraction processes， analyzes the main detection and control measures， further expounds the relevant technical research on optimizing the low-temperature helium extraction process， and finally explains the possibility of realizing the separation and helium extraction process of two towers of post expansion + nitrogen cycle refrigeration. Through the analysis， it is concluded that in the helium extraction

process of natural gas， The above separation process is more universal and should be vigorously promoted and applied in depth.

Key Words： Natural gas low temperature helium extraction process; Main features; Control measures; Optimization research

現如今，工业领域中一般使用两种低温提氦工艺：克劳特循环工艺、膨胀制冷+氮气循环制冷分离工艺。

1  关于克劳特循环工艺

使用克劳特循环制冷工艺提取氦气会经过以下流程。首先，将含氦天然气运输到原料气冷却器中，原料气冷却器会让氦气温度在最短的时间内完成冷却，累积到一定数量后，有序进入到膨胀机增压端，随后膨胀机再进一步完成膨胀制冷，冷却后的原料气经管道运输至一级提浓塔;然后，将冷却后的原料气移动到一级提浓塔的顶部，与顶部一定比例的粗氮气体混合，混合好的原料气将被运送到二级提浓塔中，不被利用的液体甲烷会从一级提浓塔底流出;最后，二级提浓塔按照提前设定好的程序分离出粗氮，经过再次增压后，再传送到商品天然气外输管线。利用这种节流方式，可以改变另一种液体烷烃，以实现一级提浓塔塔顶的冷源功效，原料气冷却器会让其温度在最短的时间内完成冷却，累积到一定数量后，低压尾气压缩机将派上用场，经过增压后，再传送到商品天然气外输管线[1]。……