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为什么说氦气是天然气体中被忽视的“黄金”

2022-05-31 08:52:03

氦(He)在整个宇宙中占23%,含量仅次于氢,但氦气浓度低,为一种稀有气体。目前,具有工业价值的氦(>0.1%)主要提取自天然气藏,含量比较高可达7.5%。近几年来,液化天然气(LNG)产业兴起,在LNG尾气中氦气可以丰富,可以进一步降低氦的工业标准。盐城高纯


目前,对氦隐藏形成的研究相对较弱。一般认为,富铀钍矿物和岩石可以产生大量氦,并在漫长的地质历史中部分保存;在剧烈的地球活动中,氦会集中释放并溶解在地下水中;如果能将其运输到天然气隐藏中,就可以形成富氦天然气隐藏;氦分子半径小,需要覆盖层具有较强的封闭能力,如石膏和岩层。


随着科学技术的不断进步,从2001年到2016年,世界氦的年产量越来越多地应用于低温超导、核工业、航空航天、工业生产和科研领域,因为它的低沸点、小分子和化学惰性。其中,医院核磁共振(MRI)扫描仪是液氦比较大的消费群体,与人体健康密切相关。我国是一个贫穷的氦国家,国内氦气消费主要依靠进口,受人。此外,氦气的开采可以大大提高氦气天然气的经济价值。根据现有数据,中国八个盆地发现了氦气天然气,包括渭河、四川、塔里木、柴达木、松辽、渤海湾、苏北和海拉尔。


液氦的沸点极低(4.25K),使其成为高科技领域的宠儿:一是低温超导。在磁共振成像(MRI)中,液氦温度极低,可为超导磁体提供低温环境。只有在液氦低温下,才能稳定地运行,产生稳定的磁场,保证高分辨率成像,才能保证高分辨率成像。二是低温冷却。


液氦广泛用于原子反应堆的冷却介质和清洗剂。三是测温。由于氦气的液化温度很低,接近于零度,故其测温范围很广,多用于精密测量。


氦气具有化学惰性,常被用做半导体工业的保护气和科学实验中的载体气。氦气可以隔绝氧气,避免电焊工件、单质硅和氧气发生化学反应。目前,保护气已成为氦气的第二大应用领域。在气相色谱中,氦作为载体气可以在不与之反应的情况下运输被测气体。


氦分子是比较小的,因此它具有比较强的穿透能力和比较小的密度。用于管道泄漏检测,可以解决仅依靠声波检测技术无法解决的问题。对于深埋管道或热、输油、输气管道,特别是低压运行管道,具有明显的检测效果。


此外,氦气在高真空装置、核反应堆、宇宙飞船中用作检漏剂和扫气。氦气密度比空气小很多,常被充入气球和飞艇,带人们在空中飞翔。氦热气球和飞艇比氢热气球和飞艇更安全,因为它的化学性质不活泼。


氦气难溶于水,可以与氧气混合制成“人造空气”。空气中的氮气,空气中的氮气会溶解在血液中。当潜水员漂浮时,压力会降低,血液中的氮气会一个接一个地逸出,形成气泡,堵塞血管,使潜水员患上极不舒服的减压。


氦气在高压下溶解度低,所以用它来代替氮气就可以解决这一问题。


根据美国地质调查局的数据,目前已检测到的全球氦气资源约为519亿立方米。尽管经过60多年的大规模开采,美国是世界上氦资源比较丰富的国家,但氦资源仍占世界资源总量的40%以上。美国、阿尔及利亚、卡塔尔和俄罗斯有88%的氦气资源,根据美国地质调查局2016年的调查报告。全球氦资源分布如下:美国206亿立方米米,阿尔及利亚82亿立方米,俄罗斯68亿立方米,加拿大20亿立方米,中国11亿立方米,其他国家31亿立方米。根据中国主要含有油气的盆地的氦气天然气数据,氦气分布广泛,层但研究水平较低。目前已知八个盆地发现了氦气天然气显示,包括渭河、四川、塔里木、柴达木、松辽、渤海湾、苏北、海拉尔。一般来说,东部郯庐断裂带的前景是西部大型叠合盆地和氦气资源。四川盆地威远气田是我国实现氦气商业化利用的气田,也是我国的氦气田。虽然中国的一些油气储存和非碳氢化合物储存的天然气成分的氦含量高,资源潜力大,但长期以来没有引起重视。氦不是一个分析项目,因此氦的家庭背景并不清楚。因此,在油气藏勘探开发过程中,要重视天然气成分中氦的检测和分析,开发先进的氦提取技术,充分分离天然气中的氦资源,提高氦资源开发和综合利用综合利用的效率,注重氦气藏勘探和研究,从理论上指导氦气藏勘探和开发。


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