天然氣提氦技術(shù)獲重大突破 首次產(chǎn)出99.99997%超高純氦氣

　　近日，記者從安徽萬(wàn)瑞冷電科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱萬(wàn)瑞冷電)獲悉，該公司自主研制的低溫精制及脫氖裝置在陜西天然氣提氦項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)工程驗(yàn)收。該裝置產(chǎn)出的氦氣純度達(dá)到99.99997%(6N9級(jí))，氖氣雜質(zhì)含量低于0.3ppm，是國(guó)內(nèi)首套從天然氣中提取6N9級(jí)超純氦氣的裝置。這一成果標(biāo)志著我國(guó)在低豐度天然氣提氦領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破。

　　氦氣是半導(dǎo)體制造、大科學(xué)裝置、先進(jìn)醫(yī)療及航空航天等領(lǐng)域不可或缺的戰(zhàn)略性資源，被譽(yù)為“工業(yè)血液”。目前，氦氣主要從天然氣中提取，但我國(guó)天然氣田氦氣平均豐度僅為0.03%~0.05%，且傳統(tǒng)提氦技術(shù)效率低下，氦氣純度一直難以突破99.9999%關(guān)口。

　　“長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)高純氦氣嚴(yán)重依賴進(jìn)口，資源安全面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。如何高效提取氦氣，保障我國(guó)國(guó)防安全及高新技術(shù)發(fā)展成為亟待解決的重大課題?！痹擁?xiàng)目總負(fù)責(zé)人榮成旭告訴記者，面對(duì)這一難題，公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)6年攻關(guān)，自主研制出國(guó)際領(lǐng)先的聯(lián)合法氦氣制取工藝，創(chuàng)新性地發(fā)明了“前脫氫+多級(jí)膜+變壓吸附+低溫精制”耦合工藝。這套系統(tǒng)性解決方案適應(yīng)了我國(guó)天然氣中氦氣資源品位低、雜質(zhì)復(fù)雜、提取難度大的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了從低豐度原料氣中高效穩(wěn)定提取高純氦氣，一舉填補(bǔ)了該領(lǐng)域的技術(shù)空白，也為我國(guó)資源戰(zhàn)略安全提供了強(qiáng)有力支撐。

　　“在研發(fā)過(guò)程中，最難的是脫除氦氣中的氖氣。氖氦分子直徑僅差0.6埃，相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的百萬(wàn)分之一，傳統(tǒng)工藝難以有效分離?！痹擁?xiàng)目研發(fā)工程師胡有明告訴記者，研發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)明了超低溫吸附分離技術(shù)，以高比表面積的吸附劑為核心，成功將氖含量脫除至0.3ppm以下。經(jīng)第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)鑒定，該工藝技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

　　據(jù)介紹，該裝置還突破了傳統(tǒng)單級(jí)分離模式，采用雙塔結(jié)構(gòu)，年設(shè)計(jì)不間斷工作時(shí)間超8000小時(shí)，同時(shí)裝置體積減少40%，氣體處理效率提高50%，且安全性能得到極大提升。

　　據(jù)了解，20多年來(lái)，萬(wàn)瑞冷電始終深耕稀有氣體制取和分離技術(shù)，先后研制出國(guó)內(nèi)首臺(tái)大型氦氣回收純化設(shè)備、首臺(tái)高純氦氣純化器等，實(shí)現(xiàn)了裝備和工藝的全面國(guó)產(chǎn)化，年產(chǎn)氦氣400萬(wàn)立方米?！拔磥?lái)，公司將以國(guó)家戰(zhàn)略為指引，聚焦低溫真空及氣體分離技術(shù)的持續(xù)精進(jìn)與不斷創(chuàng)新，為國(guó)家戰(zhàn)略科技力量的提升和國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)更多力量?！比f(wàn)瑞冷電總工程師章學(xué)華表示。（劉敬彩）

　　轉(zhuǎn)自：中國(guó)化工報(bào)

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