ИЗВЛЕЧЕНИЕ ГЕЛИЯ ИЗ ПОТОКОВ ПРИРОДНОГО ГАЗА

1. Способ извлечения гелия из природного газа (LNG), включающий этапы, на которых:
пропускают поток сжатого природного газа через холодильную камеру для конденсации жидкостей;
дозируют охлажденный поток в колонну криогенной отгонки;
извлекают сырой гелиевый продукт из верхней части колонны криогенной отгонки; и
извлекают поток жидкого продукта из нижней части колонны криогенной отгонки, при котором температурой в холодильной камере управляют путем:
мгновенного испарения первой части потока жидкого продукта в холодильную камеру для образования первого потока дроссельного газа;
мгновенного испарения второй части потока жидкого продукта в холодильную камеру для образования второго потока дроссельного газа; и
управляют отношением первой части ко второй части для регулирования температуры в холодильной камере.
2. Способ по п. 1, включающий этап, на котором сырой гелиевый продукт пропускают через холодильную камеру для дополнительного охлаждения.
3. Способ по п. 1, включающий этап, на котором сырой гелиевый продукт пропускают через криогенный концентратор для повышения концентрации гелия.
4. Способ по п. 1, включающий этапы, на которых:
сжимают первый поток дроссельного газа так, чтобы его
давление по существу соответствовало давлению второго потока дроссельного газа;
объединяют первый поток дроссельного газа и второй поток дроссельного газа для образования объединенного потока; и
сжимают объединенный поток для образования потока продукта.
5. Способ по п. 1, включающий этап, на котором создают поток продукта, содержащий низкокалорийный природный газ.
6. Способ по п. 5, включающий этап, на котором из потока продукта генерируют электроэнергию.
7. Способ по п. 1, включающий этап, на котором подают сырой гелиевый продукт по трубопроводу к потребителю.
8. Система для извлечения гелия из потока природного газа, содержащая:
холодильную камеру, выполненную с возможностью охлаждать сырьевой поток;
колонну криогенной отгонки, выполненную с возможностью разделять сырьевой поток на газовый верхний поток и жидкий нижний поток, при этом газовый верхний поток содержит повышенную концентрацию гелия; и
клапан Джоуля-Томпсона, выполненный с возможностью мгновенно испарять по меньшей мере часть жидкого нижнего потока в первый газовый поток, поступающий в теплообменник в холодильной камере для охлаждения сырьевого потока.
9. Система по п. 8, включающая криогенную дистилляцию.
10. Система по п. 8, включающая криогенную дистилляцию Райана-Холмса.
11. Система по п. 8, включающая установку обработки теплого
газа.
12. Система по п. 8, включающая концентратор гелия, при этом концентратор гелия содержит:
вторую холодильную камеру, выполненную с возможностью охлаждать поток верхнего газа из колонны криогенной отгонки для образования второго охлажденного потока;
клапан Джоуля-Томпсона, выполненный с возможностью мгновенного испарения второго охлажденного потока для образования двухфазного потока; и
сепаратор, выполненный с возможностью разделять газообразный и жидкий компоненты двухфазного потока.
13. Система по п. 8, включающая теплообменник продукта, выполненный с возможностью охлаждать потоки установки в установке криогенной очистки, используя холод от жидкого нижнего потока.
14. Система по п. 8, включающая второй клапан Джоуля-Томпсона, выполненный с возможностью мгновенного испарения второй части жидкого нижнего потока во второй газовый поток, при этом отношение расходов между первым клапаном Джоуля-Томпсона и вторым клапаном Джоуля-Томпсона используют для управления температурой холодильной камеры.
15. Система по п. 8, включающая компрессор, выполненный с возможностью повышать давление первого газового потока до товарного давления.
16. Система по п. 14, включающая компрессор, выполненный с возможностью повышать давление второго газового потока до соответствия давлению первого газового потока.
17. Система по п. 8, включающая электростанцию, выполненную с возможностью сжигать низкокалорийный природный газ, содержащий по меньшей мере первый газовый поток.
18. Способ применения низкокалорийного природного газа с месторождения, включающий этапы, на которых:
добывают низкокалорийный природный газ из скважины;
осушают низкокалорийный природный газ для удаления по меньшей мере части водяного пара;
удаляют по меньшей мере часть газового конденсата из низкокалорийного природного газа;
удаляют по меньшей мере часть кислых газов из низкокалорийного природного газа;
удаляют по меньшей мере часть гелия из низкокалорийного природного газа в колонне криогенной отгонки, при котором энергию для понижения температуры для удаления гелия берут от мгновенного испарения в холодильной камере по меньшей мере части продукта жидкого кубового остатка из колонны криогенной отгонки; и
подают низкокалорийный природный газ потребителям.
19. Способ по п. 18, включающий этап, на котором регулируют температуру холодильной камеры, управляя отношением между двумя частями жидкого кубового остатка, каждый из которых подвергается мгновенному испарению, при этом одну часть мгновенно испаряют при первом давлении, а другую часть мгновенно испаряют при более низком давлении.
20. Способ по п. 19, включающий этап, на котором извлекают дополнительную часть гелия из низкокалорийного природного газа, используя концентратор гелия.