日前，記者從安徽萬瑞冷電科技有限公司(以下簡稱萬瑞冷電)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目現(xiàn)場通過工程驗收。該裝置產(chǎn)出的氦氣純度達到99.99997%(6N9級)，氖氣雜質(zhì)含量低于0.3ppm，是國內(nèi)首套從天然氣中提取6N9級超純氦氣的裝置。這一成果標志著我國在低豐度天然氣提氦領域實現(xiàn)重大突破。

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

“長期以來，我國高純氦氣嚴重依賴進口，資源安全面臨嚴峻挑戰(zhàn)。如何高效提取氦氣，保障我國國防安全及高新技術發(fā)展成為亟待解決的重大課題。”該項目總負責人榮成旭告訴記者，面對這一難題，公司研發(fā)團隊歷經(jīng)6年攻關，自主研制出國際領先的聯(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)性解決方案適應了我國天然氣中氦氣資源品位低、雜質(zhì)復雜、提取難度大的特點，實現(xiàn)了從低豐度原料氣中高效穩(wěn)定提取高純氦氣，一舉填補了該領域的技術空白，也為我國資源戰(zhàn)略安全提供了強有力支撐。

“在研發(fā)過程中，最難的是脫除氦氣中的氖氣。氖氦分子直徑僅差0.6埃，相當于頭發(fā)絲直徑的百萬分之一，傳統(tǒng)工藝難以有效分離。”該項目研發(fā)工程師胡有明告訴記者，研發(fā)團隊發(fā)明了超低溫吸附分離技術，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)第三方權威機構鑒定，該工藝技術達到國際領先水平。

據(jù)介紹，該裝置還突破了傳統(tǒng)單級分離模式，采用雙塔結構，年設計不間斷工作時間超8000小時，同時裝置體積減少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，萬瑞冷電始終深耕稀有氣體制取和分離技術，先后研制出國內(nèi)首臺大型氦氣回收純化設備、首臺高純氦氣純化器等，實現(xiàn)了裝備和工藝的全面國產(chǎn)化，年產(chǎn)氦氣400萬立方米。“未來，公司將以國家戰(zhàn)略為指引，聚焦低溫真空及氣體分離技術的持續(xù)精進與不斷創(chuàng)新，為國家戰(zhàn)略科技力量的提升和國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻更多力量。”萬瑞冷電總工程師章學華表示。