Impact of Increased Helium Recovery Requirements from Natural Gas on Capital and Operational Performance of Two-Stage Membrane Equipment
- Authors: Solomakhin V.I.1
-
Affiliations:
- API-Technology LLC
- Issue: Vol 14, No 5 (2024)
- Pages: 431-442
- Section: Articles
- URL: https://ter-arkhiv.ru/2218-1172/article/view/677884
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2218117224050089
- EDN: https://elibrary.ru/MXKUAY
- ID: 677884
Cite item
Abstract
The article discusses consequences of increased requirements for the degree of helium recovery from helium-containing natural gas on the efficiency of two-stage membrane system are considered on the example of composition gas of the Kovykta field. With an increase in the degree of helium recovery ≥ 95%, there is a disproportionate increase in capital and operating costs. At the same time, methane losses in the composition of the “helium concentrate” are increasing. With a low influence of nonlinear effects, it is recommended to use a pressure 0.11–0.15 MPa abs. of the permeate gas. Use of two successive steps of gas separation at the second stage with different use of two permeated streams is a more effective technological solution for all basic characteristics than the version with a single-stage membrane block.
Full Text

About the authors
V. I. Solomakhin
API-Technology LLC
Author for correspondence.
Email: svi@api-tech.ru
Russian Federation, Moscow, 17, Nauchny Ave., Sect. 1, Office 14-4, 117246
References
- Якуцени В.П. Сырьевая база гелия в мире и перспективы развития гелиевой промышленности // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2009 (4). С.1–24.
- Голубева И.А., Настин А.Н., Соломахин В.И., Павловский В.В. Гелий в России сегодня: проблемы и пути решения // Газовая промышленность. 2021. № 4 (815). С. 70–78.
- Голубева И.А., Настин А.Н., Соломахин В.И., Павловский В.В. Мембранные технологии извлечения гелия из природных газов, перспективы развития Российской гелиевой промышленности // Газовая промышленность. 2021. № 5 (816). С. 20–26.
- Дытнерский Ю.И., Брыков В.П., Каграманов Г.Г. Мембранное разделение газов. М.: Химия, 1991. C. 344
- Richard W. Baker. Membrane technology and applications. Wiley; 3rd edition, 2012 – 590 p.
- US Patent 3 324 626 A. Grant 1967/06/13, Priority 1964/12/03. T. Dresser and al. Process for recovery of Helium.
- Соломахин В.И. Технологический способ оптимизации интегрального ресурсо- и энергосберегающего фактора в задаче мембранного извлечения гелия из подготовленного природного газа высокого давления // Мембраны и мембранные технологии. 2019. Т. 9. № 1. С. 38–46. doi: 10.1134/S2218117218060081.
- Патент № 145348 Российская Федерация, МПК B01D 63/00 (2006.01), B01D 53/22 (2006.01). Установка мембранного разделения газовой смеси высокого давления: № 2014122480/05: заявл. 04.06.2014 г.: опубл. 20.09.2014 г. / Соломахин В.И.; заявитель ДОАО ЦКБН ОАО “Газпром”.
- Лагунцов Н.И., Курчатов И.М., Карасева М.Д., Соломахин В.И. Оценка эффективности применения мембранных технологий для извлечения гелия из природного газа при повышенных давлениях // Мембраны и мембранные технологии. 2014. Т. 4. №4, С. 272-279. https://doi.org/10.1134/S2218117214040051
- Каграманов Г.Г., Гуркин В.Н., Фарносова Е.Н. Влияние растворимости газов на эффективность мембранных процессов, на примере разделения смесей Не/СН4 и СО2/СН4 // Мембраны и мембранные технологии. 2020. Т. 10. № 4, С. 249–256. https://doi.org/10.1134/S2218117220040069
- Патент № 114423 Российская Федерация, МПК B01D 53/00 (2006.01), B01D 63/02 (2006.01). Установка очистки природного газа высокого давления от гелия: № 2011145825/05: заявл.11.11.2011г.: опубл. 27.03.2012г. / Гулянский М.А., Докучаев Н.Л., Котенко А.А. и др.; заявители: ЗАО “Грасис”, ООО “Газпром развитие”.
Supplementary files
