Procédés de production de l’hélium par élimination de l’hydrogène au niveau de HELIOS

Abstract

تركز هذه الأطروحة على إزالة الهيدروجين في عملية إنتاج الهليوم داخل مجمع هيليوس. إن وجود الهيدروجين في الهليوم قد يؤدي إلى تغيير نقائه ويسبب مشاكل في بعض التطبيقات الصناعية. وقد تمت دراسة العديد من طرق التنقية، بما في ذلك الامتزاز الانتقائي وعملية نيكوكس، التي تعتمد على التفاعل التحفيزي بين الهيدروجين والأكسجين. بعد عرض شركة هيليوس وخصائص الهيليوم والهيدروجين (الفصل الأول)، تتناول الرسالة عملية الإنتاج وتقنيات الفصل المستخدمة (الفصل الثاني)، ثم تحلل النتائج التي تم الحصول عليها (الفصل الثالث) وتؤكد الدراسة فعالية الطرق المستخدمة للحصول على الهليوم عالي النقاء والذي يلبي المتطلبات الصناعية Abstract This thesis focuses on the removal of hydrogen from the helium production process at the Hélios complex. The presence of hydrogen in helium can compromise its purity and lead to performance issues in sensitive industrial applications. Several purification methods are examined, including selective adsorption, using materials such as activated carbon, zeolites, and molecular sieves, and the Nixox process, which relies on a catalytic reaction between hydrogen and oxygen to convert hydrogen into water, leaving helium unaffected. Following an introduction to the Hélios Company and a review of the fundamental properties of helium and hydrogen (Chapter I), the study details the helium production process and purification techniques used (Chapter II), and presents the results and analysis (Chapter III). The findings demonstrate the effectiveness of these methods in achieving high-purity helium, meeting industrial quality standards. Résumé Ce mémoire porte sur l’élimination de l’hydrogène dans le processus de production d’hélium au sein du complexe Hélios. La présence d’hydrogène dans l’hélium peut altérer sa pureté et poser problème dans certaines applications industrielles. Plusieurs méthodes de purification ont été étudiées, notamment l’adsorption sélective et le procédé Nixox, basé sur une réaction catalytique entre l’hydrogène et l’oxygène. Après une présentation de l’entreprise Hélios et des propriétés de l’hélium et de l’hydrogène (chapitre I), le mémoire détaille le procédé de production et les techniques de séparation mises en œuvre (chapitre II), puis analyse les résultats obtenus (chapitre III). L’étude confirme l’efficacité des méthodes utilisées pour obtenir un hélium de haute pureté répondant aux exigences industrielles. Mots clés : production d’hélium, NIXOX, adsorption sous pression, hydrogène, Réacteur