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我国含氦煤层气提取技术取得重大突破，高纯氦气市场前景广阔
2023年12月23日 08:48:32
来源：化工仪器网 点击量：15121
近日，由中国煤炭科工集团煤科院承建的全球首套3.6万Nm3/d含氦煤层气提取高纯氦气装置在窑街煤电集团甘肃科贝德煤与煤层气开发技术有限公司实现一次开车成功，顺利产出99.999%以上纯度的高纯氦气。
【化工仪器网 项目成果】 近日，我国在含氦煤层气提取技术上取得了重大突破，由中国煤炭科工集团煤科院承建的全球首套36万标准立方米/天含氦煤层气提取高纯氦气装置在窑街煤电集团甘肃科贝德煤与煤层气开发技术有限公司成功一次开车，顺利产出99.999%以上纯度的高纯氦气。这一成果标志着我国完全掌握了含氦煤层气提氦成套工艺及其工程化技术，为我国高纯氦气产业的发展奠定了坚实基础。
氦气，这种被称为“黄金气体”的稀有战略性物资，是国防军工和高科技产业发展不可或缺的重要元素。由于氦气的性质稳定，且在高温、深冷、超导、航天等多种极端环境下具有不可替代的作用，其提取和利用一直受到世界各国的重视。然而，由于氦气的提取难度大，全球氦气资源主要依赖于天然气中的含氦煤层气和天然气水合物。我国作为世界上最大的煤炭生产和消费国，拥有丰富的含氦煤层气资源，但由于技术限制，一直未能有效利用。因此掌握氦气提取技术并实现工业化生产，对于我国的能源安全和高端产业发展具有重要意义。目前，从天然气中提取氦气是唯一工业化生产方式。
如何从成分复杂的煤层气资源中提取氦气是摆在窑街煤电集团面前的现实难题。为解决这一问题，自2021年开始，煤科院联合窑街煤电集团就含氦煤层气提氦技术开展科研攻关。
攻关团队利用煤科院在气体分离提纯领域的深厚技术积累，成功融合了变压吸附、膜分离等多项气体分离关键技术。他们开创的“变压吸附+膜分离+精制纯化”的煤层气提氦工艺，解决了多组分煤层气变压吸附脱碳、浓缩、提氦一体化分离以及膜分离和高效精制纯化耦合等关键技术问题，氦气纯度从0.1%提高至99.999%以上，最高可达到99.9999%以上，实现了“含氦煤层气制备高纯氦气”工程化放大应用。
随着科技的不断进步和产业的发展，高纯氦气的需求量逐年增长。高纯氦气在半导体、光纤、航空航天等领域具有广泛应用，市场需求潜力巨大。在航空航天领域，高纯氦气被用于制造火箭推进剂；在医疗领域，高纯氦气被用于治疗癌症；在科研领域，高纯氦气被用于进行高精度实验和检测。此次我国在含氦煤层气提取技术上的突破，将为高纯氦气市场提供稳定、可靠的供应来源，进一步推动相关产业的发展。
此次突破的意义远不止于此。随着全球能源结构的转型和低碳化进程的加速，氦气的战略地位将更加凸显。未来，我国将积极推动含氦煤层气提取技术的进一步发展和优化，致力于提升氦气自给率，满足国防军工和高科技产业的战略需求。同时，也将积极探索含氦煤层气在其他领域的应用，如深海探测、超导技术等，为我国的科技创新和经济发展注入新的活力。
此外，我国还将通过此次成功的经验，推动国内企业在新能源和高端装备制造领域的自主创新和研发能力提升。通过加强与科研机构和高校的合作，培养更多的科技人才，为我国的科技事业和经济发展提供强有力的人才保障。
在全球范围内，我国在含氦煤层气提取技术方面的突破也将产生深远影响。它将打破国际上对氦气技术的封锁和垄断，为全球范围内的能源转型和科技创新提供新的可能。同时，也将进一步推动全球范围内的科技合作和交流，为构建人类命运共同体贡献中国智慧和中国力量。
未来，随着技术的不断进步和市场的持续扩大，我国含氦煤层气提取技术有望在全球范围内取得更大的突破。这将有助于提升我国在国际氦气资源开发领域的地位，为我国经济发展注入新的动力。下一步，中国煤炭科工集团煤科院提氦成套工艺技术将推广应用至天然气提氦领域，增加我国氦气资源供给途径，为我国相关产业发展提供有力保障。
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