空氣中約含1%(體積百分)稀有氣體,其中絕大部分是氬。稀有氣體都是無色、無臭、無味的,微溶于水,鹽城氣體溶解度隨分子量的增加而增大。稀有氣體的分子都是由單原子組成的,它們的熔點和沸點都很低,隨著原子量的增加,熔點和沸點增大。它們在低溫時都可以液化。
稀有氣體原子的最外層電子結(jié)構(gòu)為ns2np6(氦為 1s2),是最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),因此,在通常條件下不與其他元素作用,長期以來被認為是化學(xué)性質(zhì)極不活潑,不能形成化合物的惰性元素。直到1962年,英國化學(xué)家N。巴利特才利用強氧化劑PtF6與氙作用,製得了第一種惰性氣體的化合物Xe[PtF6],以后又陸續(xù)合成了其他惰性氣體化合物,并將它的名稱改為稀有氣體。
氫作為一種二次化工產(chǎn)品,在醫(yī)藥、精細化工、電子電氣等行業(yè)具有廣泛的用途。特別是氫作為燃料電池的首選燃料,在未來交通和發(fā)電領(lǐng)域?qū)⒕哂袕V闊的市場前景,在未來能源結(jié)構(gòu)中將占有越來越重要的位置,采用傳統(tǒng)制氫的方法,如輕烴水蒸氣轉(zhuǎn)化制氫,水電解制氫,甲醇裂解制氫,煤汽化制氫,氨分解制氫等,技術(shù)相對成熟,但是,存在成本高,產(chǎn)出率低,人工效率低等,一高兩低的問題。遼河油田在油氣生產(chǎn)過程中,有干氣,石腦油等烴類資源伴生,采用此類方法生產(chǎn)氫
可以實現(xiàn)資源的利用率最大化,而且伴生天然氣的主要成分是甲烷,利用烴類蒸汽轉(zhuǎn)化即可制成氫,且生產(chǎn)純度高,生產(chǎn)效率高。
實測數(shù)據(jù)表明主要性能指標均超過了國際同類產(chǎn)品水平,氦氣整體循環(huán)利用率達到了60%以上,降低了生產(chǎn)成本,同時解決了企業(yè)由于氦氣資源供應(yīng)不足而無法擴產(chǎn)的難題,使得氦氣這一寶貴資源得以充分利用。
天然氣中氦氣的來源主要有:1:大氣氦 2:與地殼軸、釷的a衰變有關(guān)的放射成因氦;3與地有關(guān)的氦。4He為放射性成因的氦;3He為原始成因的氦,與地幔型(M-型)和地幔羽型(p-型)有關(guān)。3He/4He比值可以作為鑒別不同來源天然氣的指標。
大氣中3He/4He值主要受地球脫氣,太陽風(fēng)和行星氣進入大氣圈的影響,這些影響使氦同位素從大氣圈中逃逸。在低層大氣中3He/4He值=(1.399±0.013)x10-6