СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ГЕЛИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1. Способ повышения степени извлечения гелия из потока, содержащего гелий, включающий стадии, на которых:
вводят поток, содержащий гелий и, по меньшей мере, один способный окисляться компонент, в зону окисления в присутствии кислорода для окисления, по меньшей мере, одного способного окисляться компонента с образованием первого потока паров и первого потока жидкости;
по меньшей мере, часть первого потока паров вводят в зону адсорбции при переменном давлении для образования потока очищенного гелия и потока хвостового газа, при этом поток хвостового газа содержит гелий;
подвергают сжатию, по меньшей мере, часть потока хвостового газа;
по меньшей мере, часть сжатого потока хвостового газа вводят в зону мембранного разделения для образования обогащенного гелием потока пермеата и потока ретентата;
по меньшей мере, часть обогащенного гелием потока пермеата подвергают сжатию; и
сжатый обогащенный гелием поток пермеата вводят в зону окисления.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя:
конденсацию первого потока паров перед введением, по меньшей мере, части первого потока паров в зону адсорбции при переменном давлении.
3. Способ по п. 2, дополнительно включающий в себя:
разделение сконденсированного первого потока паров на второй поток паров и второй поток жидкости; и
при этом введение, по меньшей мере, части первого потока паров в зону адсорбции при переменном давлении включает подачу второго потока паров в зону адсорбции при переменном давлении.
4. Способ по п. 1, в котором зона окисления содержит зону каталитического окисления.
5. Способ по п. 1, дополнительно включающий удаление части потока хвостового газа.
6. Способ по п. 5, в котором часть потока хвостового газа удаляют перед сжатием, по меньшей мере, части потока хвостового газа.
7. Способ по п. 5, в котором часть потока хвостового газа удаляют после сжатия, по меньшей мере, части потока хвостового газа.
8. Способ по п. 5, в котором часть потока хвостового газа удаляют после сжатия, по меньшей мере, части обогащенного гелием потока пермеата.
9. Способ по п. 1, дополнительно включающий удаление части обогащенного гелием газового потока пермеата.
10. Способ по п. 9, в котором часть обогащенного гелием газового потока пермеата удаляют перед сжатием, по меньшей мере, части обогащенного гелием газового потока пермеата.
11. Способ по п. 9, в котором часть обогащенного гелием потока пермеата удаляют после сжатия, по меньшей мере, части обогащенного гелием потока пермеата.
12. Способ по п. 1, в котором поток хвостового газа имеет содержание гелия около 30-35%.
13. Способ по п. 1, в котором обогащенный гелием поток пермеата имеет содержание гелия, по меньшей мере, около 70%.
14. Способ по п. 1, в котором поток, содержащий гелий, имеет содержание гелия около 50-90%, поток хвостового газа имеет содержание гелия около 30-60%, обогащенный гелием поток пермеата имеет содержание гелия, по меньшей мере, около 70%, и поток очищенного гелия имеет содержание гелия, по меньшей мере, около 99%.
15. Способ повышения степени извлечения гелия из потока, содержащего гелий, включающий стадии, на которых:
вводят поток, содержащий гелий, в зону каталитического окисления в присутствии кислорода для окисления, по меньшей мере, одного способного окисляться компонента с образованием первого потока паров и первого потока жидкости, при этом поток, включающий гелий, имеет содержание гелия около 55-60%;
конденсируют первый поток паров, выходящий из зоны каталитического окисления;
сконденсированный первый поток паров разделяют на второй поток жидкости и второй поток паров;
второй поток паров вводят в зону адсорбции при переменном давлении для образования потока очищенного гелия, имеющего содержание гелия, по меньшей мере, около 99%, и потока хвостового газа, имеющего содержание гелия около 30-35%;
сжимают, по меньшей мере, часть потока хвостового газа;
по меньшей мере, часть сжатого потока хвостового газа вводят в зону мембранного разделения для образования обогащенного гелием потока пермеата, имеющего содержание гелия, по меньшей мере, около 70%, и потока ретентата;
сжимают обогащенный гелием поток пермеата; и
сжатый обогащенный гелием поток пермеата вводят в зону каталитического окисления.
16. Способ по п. 15, дополнительно включающий удаление части потока хвостового газа.
17. Способ по п. 16, в котором часть потока хвостового газа удаляют перед сжатием, по меньшей мере, части потока хвостового газа.
18. Способ по п. 15, дополнительно включающий удаление части обогащенного гелием газового потока пермеата.
19. Способ по п. 18, в котором часть обогащенного гелием газового потока пермеата удаляют перед сжатием, по меньшей мере, части обогащенного гелием газового потока пермеата.
20. Устройство для извлечения гелия из потока, содержащего гелий, включающее:
зону окисления, имеющую входной канал для сырья, входной канал для кислорода, выпускной канал для жидкости и выпускной канал для газа;
конденсатор, имеющий входной канал и выпускной канал, при этом входной канал конденсатора сообщается по текучей среде с выпускным каналом для газа зоны окисления;
сепаратор, имеющий входной канал, выпускной канал для жидкости и выпускной канал для газа, при этом входной канал сепаратора сообщается по текучей среде с выпускным каналом конденсатора;
зону адсорбции при переменном давлении, имеющую входной канал, выпускной канал для очищенного гелия и выпускной канал для хвостового газа, при этом входной канал зоны адсорбции при переменном давлении сообщается по текучей среде с выпускным каналом сепаратора;
первую зону сжатия, имеющую входной канал и выпускной канал, при этом входной канал первой зоны сжатия сообщается по текучей среде с выпускным каналом для хвостового газа системы адсорбции при переменном давлении;
зону мембранного разделения, имеющую входной канал, выпускной канал для пермеата и выпускной канал для ретентата, при этом входной канал зоны мембранного разделения сообщается по текучей среде с выпускным каналом для хвостового газа зоны адсорбции при переменном давлении; и
вторую зону сжатия, имеющую входной канал и выпускной канал, при этом входной канал второй зоны сжатия сообщается по текучей среде с выпускным каналом для пермеата зоны мембранного разделения, а выпускной канал второй зоны сжатия сообщается по текучей среде с зоной окисления.