Получение редких технических газов

Редкие технические газы применяются в промышленном производстве в очень широком диапазоне приложений. На наших установках разделения воздуха возможно получение чистого аргона, неоно-гелиевой смеси для дальнейшей переработки в чистый неон и гелий, а также ксенон-криптоновой смеси для дальнейшей переработки в чистый ксенон и криптон на специальном оборудовании.

Наиболее распространенное решение — получение аргона путем дальнейшей перегонки оставшейся от получения кислорода и азота флегмы. Такое решение не требует высоких капитальных инвестиций, поскольку представляет собой расширение имеющегося холодного блока дополнительными колоннами перегонки аргона. Однако следует отметить, что доукомплектовать уже существующий холодный блок производством, например, аргона — невозможно, поскольку для этого необходимо изменить конфигурацию главного теплообменника, что, по сути, означает изготовить холодный блок заново.

При получении аргона и редких технических газов следует учитывать, что аргона в атмосферном воздухе — 1/125 часть, а редких технических газов в атмосферном воздухе на порядки меньше, а именно:

Содержание Ne в воздухе — 18 ppm
Содержание He в воздухе — 5,3 ppm
Содержание Kr в воздухе — 1,14 ppm
Содержание Xe в воздух — 0,086 ppm

Поэтому производство редких технических газов из атмосферного воздуха имеет смысл только в том случае, если предполагается создание производства кислорода в существенных объемах (например 30 000 Нм3/час и более), поскольку в таком случае производство редких технических газов будет иметь значимые объемы.

Для получения неон-гелиевой смеси используется полученный на предыдущем переделе жидкий азот. Жидкий азот и азот под давлением из верхней части нижней колоны подаются в колону получения сырой Ne-He-смеси на перегонку, полученная сырая неоногелиевая смесь собирается в верхней части колоны. Жидкий азот, находящийся в нижней части колоны получения сырой Ne-He-смеси, разделяется на две ветви. Одна ветвь реверсируется и используется как источник холода для колоны получения сырой Ne-He-смеси, вторая ветвь идет к переохладителю.

Для получения ксенон-криптоновой смеси используется полученный на предыдущем переделе жидкий кислород. Жидкий кислород со дна верхней колоны подается в колону получения чистой Kr-Xe-смеси на перегонку. Большая часть жидкого кислорода испаряется в колоне и затем возвращается в верхнюю колону главной ВРУ. Сжиженная чистая Kr-Xe-смесь получается в нижней части колоны получения чистой криптоноксеноновой смеси.