上海众巍 | 化学百科--[氦气Helium]

化学百科

Chemical Index

氦气

Helium He

一、简述

氦是一种无色、无味的稀有气体，也是已知沸点最低的气体，具有不易液化、稳定性好、扩散性强、溶解度低等性质。

二、用途

氦气用途广泛，适用于各种行业，小到气球充气、“变声”搞怪，大到医疗科研、航天军工等。我国的氦气主要应用于磁共振成像（30%）、气举（17%）、分析试验应用（14%）和焊接（9%）等；

三、物理化学性质

产品名称：氦

化学式：He

CAS No：7440-59-7

相对分子质量：4.003

熔点： -271.39℃

沸点(101.325kPa)： -268.93℃

液体密度(-270℃时)：0.139g/cm3

气体密度(101.325kPa，21.1℃)： 0.166 kg/m3

相对密度(101.325kPa，空气=1)：0.138

临界温度： -267.95℃

临界压力： 0.225Mpa

临界密度：0.0699g/cm3

饱和蒸气压试验数据

技术指标（国家标准：GB/T 4844-2011）

四：钢瓶和配套阀门

包装规格：

1、管束车、集装格

2、钢瓶：

47L，充装量13.5Mpa，常规配套CGA580铜阀；

40L，充装量12.5Mpa，常规配套G5/8铜阀；

4L/8L钢瓶，充装量10Mpa，常规配套QF-011铜阀

五：氦气的分离技术

氦气的主要来源是从天然气仲提取和纯化。在某些情况下，氦气是从气流仲去除氮气以增加其热值的天然副产品。在其他情况下，工艺流专门设计用于去除氦气。从天然气中处理氦气通常可以认为是在两个不同的过程中发生的，尽管这两个过程可以而且确实在相同的物理位置发生。

1. 天然气粗氦提取：

从天然气中提取粗氦通常需要三个处理步骤：

①去除杂质。胺和乙二醇的吸收，干燥剂的吸附和其他萃取过程通常会从气体中除去水，二氧化硫和硫化氢；

②提取高分子量烃；

③低温处理，该处理除去了大部分剩余的甲烷气体。产物是粗氦，通常含50%-70%的氦，其余主要是氮以及少量的氩、氖和氢。

2. 氦气的纯化：

液化之前，氦的最终纯化通常使用：在液氮温度和高压下使用活性炭吸收器或变压吸附（PSA）工艺进行。

低温吸附可产生99.9999%的氦纯度，而PSA工艺可以回收纯度高于99.99%的氦。对于气态氦气，PSA的成本可能较低，但在需要液化氦气生产的地方，PSA的成本可能更高。PSA工艺被广泛用于结合超低温浓缩生产纯净氦。

六：全球氦气分布情况

全球氦气资源分布极不平均。根据美国地质调查局对氦资源的估计，全球氦气资源总量约519亿立方米。其中，美国存有206亿立方米、卡塔尔存有101亿立方米、阿尔及利亚存有82亿立方米、俄罗斯存有68亿立方米，该四国资源量为20亿立方米、中国氦气资源量为11亿立方米，波兰和澳大利亚也有一定的氦气资源量。

目前，已知渭河、四川、塔里木、柴达木、松辽、渤海湾、苏北、海拉尔等8个盆地发现有含氦天然气。其中，四川盆地威远气田是我国首个实现氦气商业化利用的气田，也是目前我国唯一进行工业开采的氦气田，年产氦气5万立方米，产量远远无法满足自足。虽然我国拥有一定量的氦气资源，但是总体而言天然气中氦含量偏低，开发成本较高，氦气开发任重而道远。

七：安全操作与储存

紧急情况概述：曝露于高热或火焰时，钢瓶内压力会上升，大部分的钢瓶皆被设计可由瓶阀的破裂片释放高压气体，如果破裂片失效，会导致爆炸。

GHS危险性类别：2.2 不燃气体。

警示词：警告

危险性说明：本品不燃，具有窒息性。容器受热内压增大，有开裂和爆炸的危险。

操作注意事项：一定不要拉、滚动或滑 动钢瓶。用合适的手推车来移动钢瓶，不要试图抓住气瓶的盖子来拎起它。保证气瓶在使用的全过程中为固定状态。用一个减压调节阀或独立的控制阀安全地从气瓶内释放气体。用单向阀来防止倒流。不要加热气瓶以使压力和排出量加大。当钢瓶联结到制程时漫漫小心地打开钢瓶阀。如果使用者在操作气瓶阀时有困难，需停止使用，并与供应商联系。不可将工具( 如：扳手，螺丝刀，橇棍等)插入阀盖内。否则会损坏阀并引起泄漏，应使用可调式环状链式扳手（StrapWrench）来打开过紧的瓶盖。确实使用实瓶、使用中、残瓶的标签以分辨钢瓶的使用状况。为避免空气进入钢瓶内请勿完全用尽气体，用毕后请使用扭力扳手将阀出口盖（PLUG）锁回去。于局限空间需特别注意此种气体的使用。

储存注意事项：在通风良好、安全且不受天气影响的地方立直存储，存储温度不可超过42℃,存储区域内不应有燃性材料并远离频繁出入处和紧急出口。不应有盐或其他腐蚀性材料存在。对于还未使用的气瓶应保持保护阀盖和输出阀的密封完好。将空瓶与满瓶分开存放。避免过量存储和存储时间过长。使用先进先出系统，保持良好的存储记录.