СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЧИСТОГО ГЕЛИЯ

1. Способ (100–400) извлечения чистого гелия с помощью первой стадии (1) мембранного разделения, второй стадии (2) мембранного разделения и третьей стадии (3) мембранного разделения, причем первую гелийсодержащую подаваемую смесь подают на первую стадию (1) мембранного разделения, вторую гелийсодержащую подаваемую смесь подают на вторую стадию (2) мембранного разделения, а третью гелийсодержащую подаваемую смесь подают на третью стадию (3) мембранного разделения, и при этом на первой стадии (1) мембранного разделения образуются первый пермеат и первый ретентат, на второй стадии (2) мембранного разделения образуются второй пермеат и второй ретентат, а на третьей стадии (3) мембранного разделения образуются третий пермеат и третий ретентат, причем первую подаваемую смесь формируют с использованием по меньшей мере одной части гелийсодержащей исходной смеси, вторую подаваемую смесь формируют с использованием по меньшей мере одной части первого пермеата, третью подаваемую смесь формируют с использованием по меньшей мере одной части второго ретентата, второй пермеат по меньшей мере частично обрабатывают путем адсорбции при переменном давлении с получением чистого гелия и оставшейся смеси, а по меньшей мере одну часть третьего пермеата и/или по меньшей мере одну часть третьего ретентата направляют обратно в способ, причем по меньшей мере одну часть оставшейся смеси используют при формировании второй подаваемой смеси, а по меньшей мере одну часть третьего пермеата используют при формировании второй подаваемой смеси,
- причем оставшуюся смесь или ее часть, используемую при формировании второй подаваемой смеси, первый пермеат или его часть, используемую при формировании второй подаваемой смеси, и третий пермеат или его часть, используемую при формировании второй подаваемой смеси, объединяют и совместно сжимают, а после объединения и совместного сжатия удаляют диоксид углерода,
или
- причем оставшуюся смесь или ее часть, используемую при формировании второй подаваемой смеси, и третий пермеат или его часть, используемую при формировании второй подаваемой смеси, объединяют и совместно сжимают отдельно от первого пермеата или его части, используемой при формировании второй подаваемой смеси, а после объединения и совместного сжатия удаляют диоксид углерода,
или
- причем третий пермеат или его часть, используемую при формировании второй подаваемой смеси, и первый пермеат или его часть, используемую при формировании второй подаваемой смеси, объединяют и совместно сжимают отдельно от оставшейся смеси или ее части, используемой при формировании второй подаваемой смеси, а после объединения и совместного сжатия удаляют диоксид углерода,
отличающийся тем, что удаление диоксида углерода осуществляют с применением процесса адсорбции, при котором используют по меньшей мере один продувочный и вытесняющий газ, причем в качестве одного или более из продувочных и вытесняющих газов используют по меньшей мере одну часть второго или третьего ретентата.
2. Способ (100–400) по п. 1, в котором по меньшей мере одну часть третьего ретентата применяют для формирования первой подаваемой смеси.
3. Способ (200–400) по п. 1 или 2, в котором из второго пермеата или его части, обработанной адсорбцией при переменном давлении, удаляют водород.
4. Способ (200–400) по одному из предшествующих пунктов, в котором либо первую стадию (1) мембранного разделения осуществляют при уровне давления от 10 до 120 бар, вторую стадию (2) мембранного разделения осуществляют при уровне давления от 10 до 120 бар, и третью стадию (3) мембранного разделения осуществляют при уровне давления от 10 до 120 бар, либо первую стадию (1) мембранного разделения осуществляют при уровне давления от 30 до 100 бар, вторую стадию (2) мембранного разделения осуществляют при уровне давления от 30 до 100 бар, и третью стадию (3) мембранного разделения осуществляют при уровне давления от 30 до 100 бар.
5. Система (200–400) для извлечения чистого гелия, имеющая первую стадию (1) мембранного разделения, вторую стадию (2) мембранного разделения и третью стадию (3) мембранного разделения, причем предусмотрены средства, выполненные с возможностью подачи первой гелийсодержащей подаваемой смеси на первую стадию (1) мембранного разделения, второй гелийсодержащей подаваемой смеси на вторую стадию (2) мембранного разделения и третьей гелийсодержащей подаваемой смеси на третью стадию (3) мембранного разделения, причем первая стадия (1) мембранного разделения выполнена с возможностью формирования первого пермеата и первого ретентата, при этом вторая стадия (2) мембранного разделения выполнена с возможностью формирования второго пермеата и второго ретентата, и при этом третья стадия (3) мембранного разделения выполнена с возможностью формирования третьего пермеата и третьего ретентата, причем предусмотрено средство, выполненное с возможностью формирования первой подаваемой смеси с использованием по меньшей мере одной части гелийсодержащей исходной смеси, формирования второй подаваемой смеси с использованием по меньшей мере одной части первого пермеата, формирования третьей подаваемой смеси с использованием по меньшей мере одной части второго ретентата, обработки второго пермеата по меньшей мере частично с получением чистого гелия и оставшейся смеси с помощью адсорбции при переменном давлении и направления по меньшей мере одной части третьего пермеата и/или по меньшей мере одной части третьего ретентата обратно в способ (200), причем по меньшей мере одну часть оставшейся смеси и по меньшей мере одну часть третьего пермеата направляют обратно в первый пермеат, и при этом оставшуюся смесь и третий пермеат объединяют с первым пермеатом и удаляют диоксид углерода после объединения, отличающаяся тем, что удаление диоксида углерода представляет собой адсорбционный процесс, при котором вводят по меньшей мере один продувочный и вытесняющий газ, и при этом в качестве одного или более из продувочных и вытесняющих газов в адсорбционном процессе вводят по меньшей мере одну часть второго или третьего ретентата.