我國天然氣提氦始于２０世紀６０年代的提氦試驗Ｉ裝置，該裝置設計規模為５萬ｍ３／ｄ，年生產氦２萬ｍ３。其特點是采用“氨預冷的高中壓林德循環制冷＋兩段單塔精餾塔分離提氦工藝”，精餾塔分為常壓液甲烷冷凝段和減壓液甲烷冷凝段，低溫換熱器為繞管式換熱器，現場儀表控制，提氦后的天然氣增壓后去管網。１９８９年，建成提氦Ⅱ試驗裝置，該裝置設計規模為１０萬ｍ３／ｄ，年生產氦４萬ｍ３。在提氦Ｉ裝置的基礎上，引入“膨脹機＋高壓氮循環＋甲烷循環制冷”，采用兩塔分離工藝取代單塔分離工藝，主換熱器采用鋁板翅式換熱器，用單元儀表控制，提氦后的天然氣部分增壓去管網。裝置單位產品能耗從１３３ｋＷ·ｈ／ｍ３Ｈｅ下降至８９ｋＷ·ｈ／ｍ３Ｈｅ。
２０１２年，在四川省榮縣東興場鎮建成天然氣提氦裝置，這是我國目前唯一運行中的 天然氣提氦裝置。該裝置設計日處理天然氣４０萬ｍ３，氦含量０．１８％（ｙ），年生產純氦約２１萬ｍ３，氦收率＞９６．５％，產品粗氦純度９０％（ｙ）～９５％（ｙ），單位產品能耗從 ８９ｋＷ·ｈ／ｍ３Ｈｅ下降為５５ｋＷ·ｈ／ｍ３Ｈｅ。粗氦采用氣瓶拖車運輸到西南油氣田公司成都天然氣化工總廠（以下簡稱成化總廠）后，進行氦的純化精制，生產出純度９９．９９９％（ｙ）～９９．９９９ ９％（ｙ）的產品供給用戶。
為更好地滿足用戶需求，在“十二五”期間，成化總廠對氦純化精制裝置進行了技術改造，提高了自動化控制水平。同時，增加氦儲存能力，將氦儲存能力從２萬ｍ３提高到８萬ｍ３，氦精制產能達到３０萬ｍ３／ａ。
加之產品質量不斷升級，在原最高純度９９．９９９％（ｙ）的基礎上，成功研制出氦純度９９．９９９ ９％（ｙ）的產品，更好地滿足電子氣和
標準氣對產品質量的需求。
通過天然氣自身為制冷介質，采用膨脹工藝來獲得低溫的主要冷量，并使天然氣液化，然后通過氮氣的壓縮節流制冷循環，提供液氮溫度下的冷量。在分離方面，通過第一分離塔實現氦與甲烷的分離，并提高氦的收率；然后，在第二分離塔實現氦與大量氮的分離，獲得氦摩爾分數為６５％左右的粗氦；最后，粗氦復熱到常溫后，通過鈀催化脫除氦中氫含量至小于５００×１０－６（φ），通過膜分離獲得摩爾分數為９０％～９５％的粗氦，壓縮后去儲存運輸。
在氦的精制單元，通過進一步將氦中氫脫除到小于５×１０－６（φ）后，通過壓縮機增壓至１５ＭＰａ，然后經過分子篩兩塔脫水進入冷箱，在冷箱中通過液氮為制冷劑，經過冷凝吸附后獲得氦純度９９．９９９％（ｙ）以上的產品。由于產量較小，沒有后續的氦液化裝置，產品以高壓氣體狀態供給用戶。
由此可以看出，天然氣提
氦的工藝流程相對較長，通過自主研發的技術，成化總廠形成了有自主知識產權的天然氣提氦的完整過程鏈，該技術獲得２０１３年度四川省科技進步一等獎。
從技術創新看，在“十二五”期間，為配合榮縣天然氣提氦裝置建設需要，開展了“天然氣提氦工藝優化研究”。在原天然氣前制冷工藝的基礎上，創新性開發出天然氣后膨脹制冷工藝，變先膨脹后分離的工藝為先分離后膨脹的工藝，通過制冷分離壓力溫度的提高，有效降低了提氦分離的不可逆損失，實現提氦單位產品能耗節約３０％，同時通過模擬研究，提出解決在高壓下降低氦溶解損失的解決方案。
另外，通過“液化天然氣聯產提氦工藝技術”的研究，創新性提出了在天然氣提氦的同時，副產部分ＬＮＧ 進行冷量調節，即避免天然氣低溫下重組分積聚對運行穩定性和冷量調節可操作性的不利影響，又能副產部分ＬＮＧ產品，在一定程度上改善天然氣提氦的經濟性。該技術已獲國家發明專利授權，成功應用于榮縣天然氣提氦裝置建設，性能考核表明達到預期效果，其工藝流程簡圖見圖４。
值得說明的是，該裝置自動控制化程度明顯提高，既降低人工操作的強度，又便于裝置的穩定和安全運行，用技術手段實現管控水平的提高。
在裝置生產運行方面，針對目前榮縣裝置天然氣流量不斷遞減的情況，采取調整燃氣壓縮機轉速，降低壓縮機進口壓力，裝置提氦后貧尾氣部分循環、減少胺液循環量與延長分子篩切換時間等技術措施；針對裝置流量大幅波動和環境溫度周期性變化給裝置冷量平衡帶來的影響，在裝置安全平穩控制上積累了經驗；針對低溫下的堵塞問題，在操作運行控制和模擬分析上取得了一些新認識和新見解。在提氦裝置停車檢修后，通過脫碳和分子篩吸附運行，保證了天然氣脫水效果。
在分析技術方面，為滿足高純氣體分析的需要，建立光腔震蕩衰減光譜法，用于測量氣體中微量水，滿足對水分含量（φ）從１０－６級到１０－９級轉變的需要。
同時，在低溫濃縮法、熱導色譜法、脈沖放電氦離子化色譜法及氫火焰色譜法檢測氦中微量雜質不斷完善的基礎上，開展氦離子化色譜法在高純氣體分析上的推廣與應用。
同時，研制的氦中微量氫、氧、氮、甲烷、ＣＯ及ＣＯ２等１６項標準物質獲得國家二級標物證書。加之，為滿足生產過程在線分析的需要，進行了粗氦和氦中氫的連續在線檢測。作為主要起草單位之一，完成了ＧＢ／Ｔ ４８４４－２０１１《純氦 高純氦和超純氦》、ＧＢ／Ｔ２８１２３－２０１１《工業氦》與 ＧＢ／Ｔ３３３６０－２０１６《氣體分析痕量分析用氣體純化技術導則》等６項標準的制定修訂。
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