1。前処理：
* 水と二酸化炭素の除去： 天然ガスは最初に脱水され、二酸化炭素を除去するように処理されます。これらの成分は、その後の分離プロセスを妨げる可能性があるためです。これは通常、吸収、膜分離、または極低温法を使用して行われます。
2。ヘリウム濃縮：
* 極低温分離： これは、ヘリウム分離の最も一般的な方法です。ガス混合物を非常に低い温度、通常は-196°C（-321°F）未満に冷却することが含まれます。これらの温度では、天然ガス（メタン、エタン、窒素など）の他のほとんどの成分が液化しますが、ヘリウムはガスのままです。これにより、液相からヘリウムを分離できます。
* 膜分離： この方法は、他のガスを保持しながらヘリウムが通過することを選択的に許可する半透過性膜を利用します。これは、極低温分離よりも効率的で省エネの方法ですが、すべてのガス組成には適していない場合があります。
3。浄化：
* 吸着： 天然ガス混合物から分離されたヘリウムの流れには、窒素やネオンのような不純物の痕跡がまだ含まれている場合があります。吸着技術は、活性炭などの材料を使用して、吸着剤の表面にそれらを閉じ込めることにより、これらの不純物を除去します。
* 極低温蒸留： このプロセスでは、ヘリウムストリームをさらに冷却して、部分的な蒸留を通して残りの不純物を分離し、異なる沸点を悪用します。
4。最終処理：
* 乾燥： 最終段階では、精製ヘリウムを乾燥させて、残留水分を除去します。
全体として、天然ガスからのヘリウム分離に使用される特定のプロセスは、ガス混合物の組成と最終製品の望ましい純度に依存します。 方法の選択は、多くの場合、経済的考慮事項と運用規模によって決定されます。
ここに考慮すべき追加のポイントがいくつかあります：
* ヘリウム濃度： 天然ガス中のヘリウムの濃度は一般に低く、通常は1％未満です。
* コスト： ヘリウム分離は、極低温分離のエネルギー要件と天然ガス中のヘリウムの低濃度によって推進される高価なプロセスです。
* 環境への影響： 極低温分離はエネルギー集約型であり、より高い二酸化炭素排出量をもたらします。
これらの課題にもかかわらず、ヘリウムは医療イメージング、溶接、科学研究など、多数の用途で使用される貴重で限られた資源であるため、天然ガスからのヘリウム分離は重要なプロセスです。
