纯度超 99.999%！我国自主研发氢氦分离提纯装置成功产出高纯氦气

2 月 21 日，由中国有研集团有研工程技术研究院有限公司（以下简称 " 有研工研院 "）自主研发的氢氦分离提纯装置，应用于山西吕梁的天然气闪蒸气（BOG）提氦一期项目，经历长时间低温环境运行考核，成功产出 99.999% 以上纯度的高纯氦气。这标志着国内氦气提取领域获得重要技术进展。

" 目前，氦气唯一的工业化生产方式是从天然气中提取。针对氦气精制过程中的氦气与氢气两种小分子气体的分离难题，有研工研院创新性地采用吸附脱氢的方式实现了两种气体的安全、高效分离。" 有研工研院副总经理、新能源事业部总经理郝雷说，该方法在气体纯度及安全性等方面较其他技术有显著优势。

郝雷介绍，新研发的氢氦分离装置可方便集成于多种 BOG 提氦系统中，在常温环境中实现氦气的粗分、精制和提纯，氦气产出气纯度达到 99.999% 以上，同时可获得纯度高于 99.999% 的氢气产品。

氢氦分离提纯装置，图源：微博 @国资小新

技术价值观察

该技术实现了天然气资源的最大化应用，为氦气资源获取提供了新途径，对于提升我国氦资源的利用率、降低氦气对外依存度、保障我国用氦安全具有重要意义。

氦气制备方法主要有 4 种，分别为天然气分离法、合成氨法 ( 在合成氨中，从尾气分离提纯的氦 ) 、空气分馏法和铀矿石法。其中，天然气分离法是目前唯一工业化获取氦的方法。鉴于此，氦气行业产业链的上游主要是天然气、空气分离设备等行业，下游则为各应用行业。而本次自主研发的氢氦分离提纯装置位于产业链上游环节。

氦，英文名为 Helium，化学符号为 He，是一种无色、无味的稀有气体，也是已知沸点最低的气体，其具有不易液化、稳定性好、扩散性强、溶解度低等性质。由于其特殊的物理化学性质，氦气是一种不可替代、关系国家安全和高新技术产业发展的重要稀缺战略资源。氦气用途广泛，我国的氦气主要应用于磁共振成像 ( 30% ) 、气举 ( 17% ) 、分析试验应用 ( 14% ) 和焊接 ( 9% ) 等。

根据中国工业气体工业协会数据，2016-2020 年中国氦气产量持续增长，2020 年达到 53 万立方米，较 2016 年的产量增加了 25 万立方米。初步统计，2021 年中国氦气产量在 55 万立方米左右。

2016-2021 年中国氦气销费量均在 1800 万立方米以上。从产销量上看，中国氦气自有产量远远不足，十分依赖进口。中国氦气主要进口地包含卡塔尔、美国、澳大利亚等。

根据前瞻产业热力图显示，目前氦气提取关键技术强相关的城市集群主要集中在华北地区、大湾区、华中地区、西北地区，尤其是安徽省成为重点发展区域。这些城市群已投入大量政策、资金、环境和人才资源用于氦气提取研发，成为潜在的氦气提取技术发展中心。根据热力图的分布，华中地区有极大的可能性成为氦气提取技术的先导区域。重点关注安徽省合肥市蜀山区、湖南省株洲市石峰区、河北省邯郸市丛台区以及广东省深圳市龙岗区等地的相关企业，以及这些地方对氦气产业发展的投资环境和潜力市场。

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