Добыча гелия из природного газа

Инертный газ гелий, помимо того что лишён запаха и вкуса, обладает множеством других уникальных свойств, благодаря которым стал востребованным и ценным в разных направлениях науки и техники, а также в бытовых сферах жизнедеятельности человека.

Гелий был обнаружен даже в атмосфере Солнца, не говоря уже, что это второй по распространённости во вселенной химический элемент после водорода. Из водорода же он и образуется в земной атмосфере как результат термоядерного синтеза. Однако на планете Земля гелий имеется в достаточно скромных объёмах. Гелий был открыт случайно шотландским химиком Уильямом Рамзаем в 1895 году в результате опытов с ураноносным минералом – клевеитом.

Немного о свойствах гелия

• имеет сверхнизкую температуру плавления и кипения (-268.94 ^оС);
• негорюч, нетоксичен и невзрывоопасен, однако может быть опасным для человека – вызвать удушье и поражение слизистых оболочек и кожи;
• в газообразном состоянии плохо растворим в воде;
• обладает сверхтекучестью и настолько низкой вязкостью, что она даже не поддаётся измерению;
• характеризуется исключительной теплопроводностью и теплоёмкостью;
• способен принимать 2 жидкие формы;
• может обладать исключительной электропроводностью либо быть диэлектриком (в неионизированном состоянии).

Добыча гелия

Природный газ – вот основной источник получения гелия на сегодняшний день.  Процент содержания гелия в природном газе обычно не превышает 7%. Целесообразным считается извлечение гелия при его наличии в отбензиненном газе в объёме от 0,5%.

В России лишь одно предприятие занимается производством гелия – Оренбургский газоперерабатывающий завод. Само Оренбургское газоконденсатное месторождение считается "бедным" по содержанию гелия, и объёмная доля вещества в добываемом здесь природном газе не превышает 0,055%. К "богатым", месторождениям можно отнести объекты, где этот процент насчитывает от 0,5. Наиболее одарённые гелием месторождения находятся в США (встречается концентрация до 7,6%).

Выделение гелия из природного газа типовым способом происходит путём следующих процедур: глубокая конденсация газа при пониженных температурах, затем сепарация и ректификация (отделение газовых примесей), затем выход концентрата гелия, его повторная очистка от примесей и обогащение. Конечный продукт содержит не менее 80% полезного вещества.

Применение гелия

благодаря способности к получению сверхнизких температур, применяется как охлаждающий агент в спутниковой аппаратуре, аппаратах МРТ и в Большом адронном коллайдере; это же свойство позволяет успешно задействовать гелий в криогенной технике в качестве теплоносителя;

• как нагнетатель давления в ракетных двигателях;
• незаменим при лазерной и плазменной сварке, также может применяться при промышленной сварке металлов, повышая качество проплавления;
• низкая реактивность и растворимость в жидкости нашла применение в смесях для обеспечения дыхания под водой;
• проанализировав процент содержания гелия в горной породе или метеорите, можно определить их возраст;
• гелий-ионный микроскоп значительно превосходит электронный по качеству изображения;
• системы кондиционирования воздуха и сканеры штрих-кодов также зачастую функционируют с участием гелия.

Угроза дефицита

Согласно статистике и прогнозам экспертов, потребление гелия стремительно растёт и вскоре оно превысит существующие обороты производства этого вещества. Чтобы компенсировать возросший уровень потребности в гелии, необходимо ввести в разработку новые месторождения на территории Сибири и Дальнего Востока. В случае осуществления этого Россия сможет смело претендовать на звание одного из крупнейших производителей и экспортёров гелия в мире.