中國天然氣提氦技術取得新突破 產99.99997%超高純氦氣

8月18日，安徽萬瑞冷電科技有限公司傳來振奮人心的消息：其自主研製的「低溫精製及脫氖裝置」日前在陝西延安天然氣提氦項目（以下簡稱「項目」）現場完成工程驗收。該裝置產出氦氣純度達到99.99997%（6N9級），氖氣雜質含量低於0.3ppm。作為國內首套從天然氣中提取6N9級超純氦氣的裝置，這一成果標誌着我國在低豐度天然氣提氦領域實現了重大突破。

作為一種不可再生的戰略資源，氦氣因其獨特的超低溫特性和化學惰性，在大科學裝置、尖端醫療及航空航天等領域發揮着至關重要的作用，被譽為「工業血液」。然而，我國天然氣田氦氣平均豐度僅為0.03%—0.05%，遠低於國際富氦氣田1%—7%的水平，「貧氦」特性使得我國傳統提氦技術效率低下，純度難以突破99.9999%關口。

在項目外場，銀灰色的提氦裝置正穩定運行。原料氣經過千米管道進入分離系統，24小時後，設備出口端即可監測到穩定純度＞99.99997%的超純氦氣輸出。項目電控工程師王遠一告訴記者，「這套裝置採用雙塔結構，可實現不停機連續運行，可提取高純氦氣40萬立方米。」

「6N9級純度意味着在一百萬顆氣體分子中僅允許存在1個雜質分子。」項目總負責人榮成旭說，面對這一「卡脖子」難題，研發團隊經過六年不懈努力，在國內首創了新型「聯合法」提氦工藝體系。榮成旭說，該工藝體系創新融合了脫氫、膜分離、變壓吸附、低溫精製的四階耦合工藝。首先通過催化脫氫技術脫除氫氣雜質實現氦氣初步富集，然後經過膜分離+變壓吸附深度脫除氮氣、甲烷等主要雜質，最後採用30K深低溫精製工藝，精準脫除氖氣雜質，獲取超純氦氣產品。

「最難的是氦氣中氖氣的脫除，氖氦分子直徑僅差0.6埃，傳統工藝難以實現氦氖的有效分離。」項目研發工程師胡有明說，研發團隊發明了超低溫吸附分離技術，以自主研發的高比表面積吸附劑為核心，最終將氖含量脫除至0.3ppm以下。

萬瑞冷電總工程師章學華介紹，經第三方機構鑑定，該工藝技術指標達到「國際領先水平」，標誌着我國在高純氦氣工程化應用上實現了從無到有、從有到優的跨越，為我國資源戰略安全提供了強有力的科技支撐。

作為國家重點支持的專精特新「小巨人」企業，萬瑞冷電在國家政策的引導下，不斷加大研發投入，攻克關鍵核心技術。公司運用完全自主知識產權的技術路線，獲授專利19項，主持發布《氦氣純化器》等多項行業標準，實現了裝備和工藝的全面國產化，年產氦氣400萬立方米，有效解決了我國低豐度氦氣高效提純的關鍵難題，為我國氦氣資源的自主可控提供了有力保障，研製設備還批量出口國外。

「未來，萬瑞冷電將繼續秉承『成就中國的世界低溫品牌』的企業願景，聚焦低溫真空及氣體分離技術的持續精進與不斷創新，為國家戰略科技力量的提升貢獻更多力量。」章學華表示。