Нефт ва газ

Гелий: Маҳсулоти иловагии соҳаи гази табиӣ



Хусусиятҳои беназири Helium он бензинро барои бисёр барномаҳо муҳим месозанд


Гелий blimp: Аксарият шунидаанд, ки гелий ҳамчун гази барқӣ барои пуфҳои ҳаво, блмпс ва пуфҳои ҳизбӣ истифода мешавад. Инҳо хеле ночизе аз гелия мебошанд. Истифодае, ки нисбат ба ҳама гуна гелий зиёдтар истеъмол мекунад, хунук кардани магнитҳо дар мошини MRI (муоинаи магнитӣ-резонансӣ) дар муассисаҳои тиббӣ мебошад. Аксҳои blimp Goodyear аз ҷониби Дерек Йенсен.

Гелий чист?

Гелий як унсури кимиёвӣ ва гази рангин, бӯй, бебаҳо, гази инертӣ мебошад. Вай радиуси хурдтарини ҳар гуна унсур дорад ва вазни атомии дуюм-пасттарин. Он аз ҳаво сабуктар аст.

Бисёри одамон медонанд, ки гелий ҳамчун гази бардоранда дар блипҳо ва пуфҳои ҳизбӣ истифода мешавад, аммо онҳо роҳи дигари истифода кардани онро номбар карда наметавонанд. Якумин истифодаи гелиум ҳамчун гази хунуккунӣ барои мошинҳои муоинаи магнитӣ (MRI) дар муассисаҳои тиббӣ истифода мешавад. Истифодаҳои дигари муҳими гелия иборатанд аз: гази муҳофизатӣ барои кафшер, гази инертӣ барои истеҳсоли атмосфераи идорашаванда, газе, ки барои муайян кардани ихроҷ истифода мешавад ва гази камшиддат барои омехтаҳои фишори нафаскашӣ.

Гелий аз куҷо меояд?

Дар атмосфераи Замин гелияи кам мавҷуд аст. Ин як унсури сабук аст, ки ҷозибаи Замин наметавонад онро нигоҳ дорад. Вақте ки дар сатҳи Замин мавҷуд аст, гелияи номатлуб фавран ба боло рафтан аз сайёра оғоз меёбад. Аз ин рӯ, балони ҳизб баланд мешаванд!

Гелий, ки ба таври тиҷоратӣ истеҳсол карда мешавад, аз замин ба даст оварда мешавад. Баъзе конҳои гази табиӣ гелияи кофӣ доранд, ки бо газ омехта карда шаванд, ки онро бо нархи гарон ба даст овардан мумкин аст. Якчанд майдонҳо дар Иёлоти Муттаҳида аз рӯи ҳаҷм зиёда аз 7% гелий доранд. Ширкатҳое, ки дар ин минтақаҳо барои гази табиӣ парма мекунанд, гази табииро истеҳсол мекунанд, коркард мекунанд ва гелийро ҳамчун маҳсулоти иловагӣ хориҷ мекунанд.

Конҳои гази табиӣ дар гелий: Намунаи конҳо барои конҳои гази табиӣ дар ИМА. Гелий бо роҳи пошхӯрии уран ва торий дар сангҳои таҳкурсии гранитоид тавлид мешавад. Гелияи озодшуда хароратовар аст ва ба ҷуғрофии ба таҳкурсии таҳкурсӣ алоқаманд ба самт ҳаракат мекунад. Пас аз он гелий ба воситаи қабати тунуки таҳшин то ба боло ҳаракат мекунад, то он даме ки бо гази табиӣ зери катҳои ангидрит ё намак ба банд оянд. Инҳоянд танҳо намудҳои сангҳои паҳлӯӣ ва доимӣ, ки метавонанд домҳои атомҳои ночизи ва ҷубронбахши худро дошта бошанд. Чунин ҳолати геологӣ танҳо дар якчанд нуқоти ҷаҳон рух медиҳад ва аз ин рӯ ҷамъоварии бойи гелий камёб аст.

Марбут: Истифодаи нави гелий - дискҳои сахт

Чаро гелий дар баъзе газҳои табиӣ вуҷуд дорад?

Қисми зиёди гелий, ки аз гази табиӣ хориҷ карда шудаанд, дар натиҷаи пошхӯрии радиоактивии уран ва торий дар ҷинсҳои гранитоидии қабати континенталии Замин ба вуҷуд омадаанд. Ҳамчун як гази сабук, банд аст ва мекӯшад, ки зудтар ба шакл барояд. Ҷамъоварии бойи гелий дар он ҷое, ки се шароит мавҷуданд, пайдо мешавад: 1) сангҳои таҳкурсии гранитоид бо уран ва торий бой мебошанд; 2) ҷинсҳои таҳхона шикаста ва шикастаанд, ки роҳи баромадани гелияро таъмин мекунанд; ва 3) ҷинсҳои таҳшиншудаи таҳшин аз болои таҳхонаҳо бо мӯҳри шикастани галит ё ангидрит пӯшонида мешаванд. 1 Вақте ки ҳамаи ин се шароит риоя карда мешаванд, гелий метавонад дар қабати таҳшиншудаи ҷинсҳои таҳшин зам шавад.

Гелий радиуси хурдтарини ҳар як унсур дорад, тақрибан 0,2 нанометр. Пас, ҳангоме ки он ташаккул меёбад ва ба сӯи боло ҳаракат мекунад, он метавонад дар ҷойҳои начандон калони хурд дар дохили сангҳо ҷойгир шавад. Галит ва ангидрид ягона ҷинсҳои таҳшин мебошанд, ки ба муҳоҷирати минбаъдаи атомҳои гелий монеъ шуда метавонанд. Тарозаҳо, ки ҷойгоҳҳои пусташонро бо маводи фаровони органикӣ (кероген) мепайвандад, баъзан ба сифати монеаи камтар самаранок хидмат мекунанд.

Конҳои гази табиӣ дар гелий: Харитае, ки конҳои гази табииро, ки ҳамчун манбаи муҳими гелия дар Иёлоти Муттаҳида хизмат мекунанд, нишон медиҳад. Гази табиӣ, ки аз ин конҳо истихроҷ мешавад, аз 0,3 то 7% гелий дорад. Гелий аз газ барои фурӯши тиҷоратӣ хориҷ карда мешавад. Тасвир бо истифодаи маълумоти ҷойгиршавии Хадамоти геологии Иёлоти Муттаҳида. 2 бошад

Гази табиӣ дар гелий дар куҷост?

Аксари гази коркарднашудаи табиӣ ҳадди аққал миқдори гелиро дорад. Теъдоди ками конҳои гази табиӣ барои асоснок кардани раванди барқароршавии гелий кофӣ мебошанд. Манбаи гази табиӣ бояд ҳадди аққал 0,3% гелий дошта бошад, ки ҳамчун манбаи эҳтимолии гелий ҳисоб карда мешавад.

Захираҳои ҷаҳонии Helium
КишварМиллиард метри кубӣ
Иёлоти Муттаҳида20.6
Қатар10.1
Алҷазоир8.2
Россия6.8
Канада2.0
Хитой1.1
Арзишҳои дар боло овардашуда аз ҳисоби захираҳои гелий аз USGS Summaries маърӯза шудаанд. 3

Соли 2010, тамоми гази табиӣ, ки барои гелия дар Иёлоти Муттаҳида коркард шудааст, аз кони Колорадо, Канзас, Оклахома, Техас, Юта ва Вайоминг, тавре ки дар харита нишон дода шудааст, ба даст омадааст. Майдони Ҳуготон дар Оклахома, Канзас ва Техас; соҳаи Панома дар Канзас; соҳаи Кейнс дар Оклахома; соҳаҳои Панҳандл Ғарб ва Клиффсайд дар Техас ва Райли Ридҷи Майдони Вайоминг қисми зиёди истеҳсоли гелия дар Иёлоти Муттаҳида мебошанд. 2 бошад

Дар тӯли соли 2010 Иёлоти Муттаҳида 128 миллион метри мукааб гелий истеҳсол кардааст. Аз ин миқдор 53 миллион метри мукааб гелий аз гази табиӣ истихроҷ шуда, 75 миллион метри мукааб аз захираи миллии гелий гирифта шудааст. Дигар давлатҳое, ки миқдори муайяни истеҳсолот доранд, инҳоянд: Алҷазоир (18 мкм), Қатар (13 мкм), Русия (6 мкм) ва Полша (3 мкм). Канада ва Хит миқдори кам, вале гузориш дода нашудаи гелияро истеҳсол карданд. 3

Гелий дар мошинҳои MRI: Якумин истифодаи гелий магнитҳоро дар мошини MRI (томографияи резонанси магнитӣ) хунук мекунад, ки барои ташхиси беморӣ ва захмӣ дар муассисаҳои тиббӣ истифода мешавад.

Истифодаи нав барои гелий: Аввалин диски сахтбудашудаи гелия дар соли 2013 истеҳсол карда шуд. Гелий ба дисплей имкон медиҳад, ки энергияро камтар истифода барад, гармии кам гирад, садои камтар гирад, камтар ҷой гирад, маълумоти бештар гирад ва ларзишро камтар аз диски сахти муқаррарӣ камтар кунад. Бештар омӯз. Суратгмр

Истифодаи Helium

Гелий як қатор хусусиятҳо дорад, ки онро барои истифодаи муайян комилан хуб мувофиқ мекунанд. Дар баъзе аз ин истифодаҳо, гелий беҳтарин имкони истифодаи газ аст ва дар баъзе аз онҳо ивазкунандаи муносиби гелия вуҷуд надорад. Дар зер якчанд истифодаи гелий ва хосиятҳое, ки барои истифода қулай мебошанд, дар зер тавсиф карда шудаанд.

Расмҳои резонансии магнитӣ

Якумин истифодаи гелий дар дастгоҳҳои томографияи резонанси магнитӣ дар муассисаҳои тиббӣ барои арзёбии ҷароҳат ва ташхиси беморӣ истифода мешавад. Ин мошинҳо майдони магнитиро истифода мебаранд, ки аз ҷониби як магнити барзиёд истеҳсол карда мешаванд. Ин магнитҳо миқдори зиёди гармиро тавлид мекунанд. Гелий моеъ моддаи хунуккунандаи интихоб барои танзими ҳарорати ин магнитҳо мебошад. Азбаски гелий гармии мушаххаси дуввум ва камтарин нуқтаи ҷӯшон / обшавии ягон элемент дорад, дар ин истифодаи хеле муҳим ивазкунандаи гелия пешбинӣ нашудааст.

Гази бардоранда

Гелий дорои вазни атомии дуюми камтарин дар ҳама гуна унсурҳо мебошад. Танҳо гидроген вазни камтарини атомӣ дорад. Ҳамчун гази ба ҳаво сабуктар, гелий барои "интиқоли газ" барои ҳавопаймоҳо ва пилотҳо истифода мешуд. Блимпс, диригиблҳо, zeppelins, пилҳои зидди ҳавопаймо, пилотҳои обу ҳаво ва дигар ҳавопаймоҳои сабук аз ҳаво ҳама гелийро ҳамчун гази бардоранда истифода мебаранд. Он аз гидроген хеле бехатар аст, зеро он сӯхтан нест. Ин категорияи муҳимтарини истифодаи гелий то охири Ҷанги Дуюми Ҷаҳонӣ буд. Ҳоло миқдори ками гелий ҳамчун гази бардоранда истифода мешавад.

Гази тозакунанда: Гелий аз ҷониби NASA ва Вазорати мудофиа барои тоза кардани оксигенҳои моеъ ва гидрогени моеъ аз зарфҳои сӯзишворӣ ва системаҳои интиқоли сӯзишвории муҳаррикҳои ракета истифода мешаванд. Гелиум ғайрифаъол аст ва ҳарорати яхкунӣ он қадар паст аст, ки тавассути ҷараёни тозакунӣ газ боқӣ мемонад. Ҷараёни гелий ба ин системаҳо ҳатто дар ҳолатҳои фавқулодда барои хомӯш кардани сӯхторҳо истифода шудааст. Тасвир аз тарафи NASA.

Омехтахои нафаскашии гелий: Гелий барои омода кардани омехтаҳои гази нафас барои ғӯлаи чуқури об истифода мешавад. Гелий инертӣ буда, дар зери фишор як часпиши паст дорад, ки нафаскаширо осон мекунад. Тасвир аз ҷониби NOAA.

Гази тозакунанда

Гелий дорои дараҷаи пасттарини обшавӣ ва ҷӯшидани ҳама гуна газ мебошад. Он дар ҳарорати ба сифр мутлақ наздик омада гудохта мешавад. Азбаски он газ дар ҳарорати хеле паст боқӣ мемонад, онро ҳамчун гази тозакунанда барои зарфҳои сӯзишворӣ ва системаҳои таҳвили сӯзишворӣ, ки аз моеъҳои хеле сард ба монанди гидроген ва моеъи моеъ пур шудаанд, истифода бурдан мумкин аст. Азбаски инертӣ аст ва ҳарорати хунукаш паст, он метавонад ин сӯзишвориро бе яхкунӣ бехатар гузорад. Миқдори зиёди гелияро NASA ва Вазорати мудофиа барои тоза кардани системаҳои ҳаракатдиҳандаи ракетаҳо истифода мебаранд.

Истеҳсоли Атмосфераи назоратшаванда

Гелий як гази инертӣ аст. Ягона газ бо реаксияи пасттар ин неон аст. Ин реактивии паст гелийро ба гази гаронбаҳо табдил медиҳад, ки дар равандҳои истеҳсолӣ ва таъмир ҳангоми зарурати атмосфера зарур аст. Гелий инчунин зичии аз ҳама пасттари ҳама гуна газро бо ду дараҷаи баланди гармидиҳӣ дорад. Ин хосиятҳои гази гелий онро барои бисёр равандҳои металлургӣ, парвариши кристаллҳои комил дар буҳои химиявӣ, истеҳсоли нахҳои оптикӣ ва ғайраҳо фазои интихобӣ мекунанд.

Ошкоршавии ихроҷ

Гелий дорои часпаки хеле паст, коэффисиенти диффузионии баланд ва атоми хурдтарини ягон элемент мебошад. Ин хусусиятҳо дорои гелийро ниҳоят душвор мегардонанд. Агар система ихроҷ шавад, гелий раҳо хоҳад шуд. Аз ин рӯ, гази гелий барои озмудани системаҳои баланд вакуум, системаҳои сӯзишворӣ ва дигар ҷузъҳо барои ихроҷ истифода мешавад.

Омехтаи нафаскашӣ

Гелий ва дигар газҳои инертӣ барои тайёр кардани омехтаҳои нафаскашӣ барои ғарқ кардани чуқури об ва табобат истифода мешаванд. Гелиум дар ин ҷо истифода мешавад, зеро он инертӣ мебошад, хеле камёбӣ дорад ва нафаскашӣ дар зери фишор назар ба ҳама гуна гази дигар осонтар аст.

Гази кафшер

Ҳелий ҳангоми кафшер ҳамчун атмосфераи муҳофизаткунанда истифода мешавад. Атмосфераи гази инертӣ металҳои гармро аз оксидшавӣ ва дигар аксуламалҳое, ки метавонад зуд дар ҳарорати баланд ба амал оянд, муҳофизат мекунад.

Истифодаи гелий: Миқдори нисбии гелий, ки дар Иёлоти Муттаҳида бо роҳҳои гуногун истифода мешаванд, дар давоми соли 2011. Граф бо истифодаи маълумоти USGS.

Гелий: Манбаи барқарорнашаванда

Гелиум газест, ки танҳо дар сурати пайдо шудани тасодуфии ҳолатҳои нохуш пайдо мешавад. Гарчанде ки он доимо аз пошхӯрии минералии радиоактивӣ дар қишри замин тавлид мешавад, суръати истихроҷи он ва ҷамъшавии табиӣ он қадар суст аст, ки онро ҳамчун захираи барқароршаванда ҳисобидан лозим аст.

Маълумот Helium
1 Гелий дар Ню-Мехико: Роналд Ф. Broadhead, Геологияи Ню Мексико, Бюрои геология ва захираҳои маъдании Ню-Мехико, Институти кӯҳӣ ва технологияи Ню-Мехико, ноябри соли 2005.
2 Гелий 2010: Ҷозеф Б. Петерсон ва Питер Ҷ. Мадрид, Солномаи минералҳо, Хадамоти геологии Иёлоти Муттаҳида, январи соли 2012.
3 Хелли 2012: Питер Ҷ. Мадрид, Маълумоти мухтасар, Хадамоти геологии Иёлоти Муттаҳида, январи соли 2012.
4 Фурӯши захираи Гелий Миллат: Кумита оид ба фаҳмидани таъсири фурӯши захираи Гелий, Шӯрои Миллии Пажӯҳишгоҳ, Пресс Академияи Миллӣ, 2010.
5 Шаҳодатнома оид ба Ҳелӣ дар бораи идоракунӣ дар соли 2013: Шаҳодатҳо дар назди Зеркумита оид ба энергетика ва захираҳои минералӣ, Идораи масъулияти ҳукумати Иёлоти Муттаҳида, GAO-15-734T, 8 июли соли 2015.
6 Нархҳои гелиони босуръат баландшаванда метавонанд фурӯшҳои балони попро афзоиш диҳанд: Рейчел Роджерс ва Шарон Барриклоу, мақола дар Decatur Herald-Review, феврали 2015.

Норасоии гелий ва гелий

Дар соли 1925 Иёлоти Муттаҳида Захираи Миллии Миллиро таъсис дод, ки ҳамчун таъминоти стратегии гелия барои истифода дар ҳавопаймоҳо ва дигар мақсадҳои мудофиа хидмат мекунад. Он вақт кишвар нисбат ба истеъмолшуда гелий зиёдтар истеҳсол мекард. Пас аз Ҷанги Дуюми Ҷаҳонӣ миқдори гелий, ки ҳамчун гази бардоранда истифода мешуд, коҳиш ёфт, аммо талабот ба гелий ҳамчун гази тозакунанда ҳангоми сӯзишвории моторҳои ракетӣ ва ҳамчун яхдон дар иншооти силоҳи атомӣ зиёд шуд. Бо вуҷуди ин, гелий зиёдтар аз истеъмол карда мешуд.

Соли 1995 Конгресс қарор кард, ки Захираи Миллии Гелий муҳим нест ва барномаи фурӯши гелияро дар доираи Қонуни хусусигардонии Helium аз соли 1996 оғоз кард. 4 Тақрибан дар давоми ду даҳсола Конгресс иҷозат дод, ки гелий бо нархи арзон ба фурӯш расонида шавад. нархҳои бозор. Қариб аз 1/2 ҳиссаи ҷаҳонии гелия аз ҳисоби фурӯши захираи миллии гелий қонеъ карда мешуд. Дар баъзе солҳо гелий аз Иёлоти Муттаҳида ба кишварҳои дигар содир карда шуд, назар ба оне ки дар дохили кишвар истеъмол карда мешуд. Онҳое, ки аз давлат гелия харидаанд, як созишномаи аҷибе ба даст оварданд ва онҳое, ки гелийро дар бозори озод харидаанд, нархи гаронтаре пардохт карданд.

Ҳангоми ба бозор партофтани захираҳои миллии захираҳои гелионӣ, нархи гелий чунон коҳиш ёфт, ки он ҳамчун ивазкунандаи арзони аргон ва дигар газҳо истифода мешуд, ки таъминоти нисбатан маҳдуд дорад.

Азбаски истеҳсоли тиҷоратии гелий ба таври шоиста мукофотонида нашуда буд ё ба таври кофӣ истифода нашуд, вақте бозор фурӯхта шуд, вақте фурӯши захираи Гелий Захираи Миллӣ бо системаи музояда дар соли 2014 иваз карда шуд. назар ба нархи бозори соли гузашта ду маротиба зиёдтар аст. Пас аз музояда боз 1 миллиард метри мукааб ба ҳамон ду довталаб фурӯхта шуд. 5 бошад

Аз давраи музоядаи аввал, нархи гелия идома ёфт, зеро истеҳсоли гелияи нав ба истеъмол мувофиқ намеояд. Болоравии нарх боиси маблағгузорӣ дар корхонаҳои нави коркарди гелий шудааст. Аммо, гелийро танҳо аз конҳои гази табиӣ бо намак ё ангидрат ба ҳайси тӯр ҳосил кардан мумкин аст. Инҳо танҳо дар якчанд қисматҳои ҷаҳон рӯй медиҳанд.

Тибқи қонуни мавҷуда, Захираи миллии гелий то соли 2021 фурӯхта мешавад. Умедворем, ки афзоиши сармоягузориҳо ба нерӯгоҳҳои барқарорсозии гелия ҳангоми нопадид шудани манбаи муҳими гелий барои қонеъ кардани талаботи истеъмолкунандагон кофӣ хоҳад буд.