我國含氦煤層氣提取技術取得重大突破，高純氦氣市場前景廣闊
【化工儀器網 項目成果】 近日，我國在含氦煤層氣提取技術上取得了重大突破，由中國煤炭科工集團煤科院承建的全球首套36萬標準立方米/天含氦煤層氣提取高純氦氣裝置在窯街煤電集團甘肅科貝德煤與煤層氣開發技術有限公司成功一次開車，順利產出99.999%以上純度的高純氦氣。這一成果標志著我國完全掌握了含氦煤層氣提氦成套工藝及其工程化技術，為我國高純氦氣產業的發展奠定了堅實基礎。
氦氣，這種被稱為“黃金氣體”的稀有戰略性物資，是國防軍工和高科技產業發展不可或缺的重要元素。由于氦氣的性質穩定，且在高溫、深冷、超導、航天等多種極端環境下具有不可替代的作用，其提取和利用一直受到世界各國的重視。然而，由于氦氣的提取難度大，全球氦氣資源主要依賴于天然氣中的含氦煤層氣和天然氣水合物。我國作為世界上最大的煤炭生產和消費國，擁有豐富的含氦煤層氣資源，但由于技術限制，一直未能有效利用。因此掌握氦氣提取技術并實現工業化生產，對于我國的能源安全和高端產業發展具有重要意義。目前，從天然氣中提取氦氣是唯一工業化生產方式。
如何從成分復雜的煤層氣資源中提取氦氣是擺在窯街煤電集團面前的現實難題。為解決這一問題，自2021年開始，煤科院聯合窯街煤電集團就含氦煤層氣提氦技術開展科研攻關。
攻關團隊利用煤科院在氣體分離提純領域的深厚技術積累，成功融合了變壓吸附、膜分離等多項氣體分離關鍵技術。他們開創的“變壓吸附+膜分離+精制純化”的煤層氣提氦工藝，解決了多組分煤層氣變壓吸附脫碳、濃縮、提氦一體化分離以及膜分離和高效精制純化耦合等關鍵技術問題，氦氣純度從0.1%提高至99.999%以上，最高可達到99.9999%以上，實現了“含氦煤層氣制備高純氦氣”工程化放大應用。
隨著科技的不斷進步和產業的發展，高純氦氣的需求量逐年增長。高純氦氣在半導體、光纖、航空航天等領域具有廣泛應用，市場需求潛力巨大。在航空航天領域，高純氦氣被用于制造火箭推進劑；在醫療領域，高純氦氣被用于治療癌癥；在科研領域，高純氦氣被用于進行高精度實驗和檢測。此次我國在含氦煤層氣提取技術上的突破，將為高純氦氣市場提供穩定、可靠的供應來源，進一步推動相關產業的發展。
此次突破的意義遠不止于此。隨著全球能源結構的轉型和低碳化進程的加速，氦氣的戰略地位將更加凸顯。未來，我國將積極推動含氦煤層氣提取技術的進一步發展和優化，致力于提升氦氣自給率，滿足國防軍工和高科技產業的戰略需求。同時，也將積極探索含氦煤層氣在其他領域的應用，如深海探測、超導技術等，為我國的科技創新和經濟發展注入新的活力。
此外，我國還將通過此次成功的經驗，推動國內企業在新能源和高端裝備制造領域的自主創新和研發能力提升。通過加強與科研機構和高校的合作，培養更多的科技人才，為我國的科技事業和經濟發展提供強有力的人才保障。
在全球范圍內，我國在含氦煤層氣提取技術方面的突破也將產生深遠影響。它將打破國際上對氦氣技術的封鎖和壟斷，為全球范圍內的能源轉型和科技創新提供新的可能。同時，也將進一步推動全球范圍內的科技合作和交流，為構建人類命運共同體貢獻中國智慧和中國力量。
未來，隨著技術的不斷進步和市場的持續擴大，我國含氦煤層氣提取技術有望在全球范圍內取得更大的突破。這將有助于提升我國在國際氦氣資源開發領域的地位，為我國經濟發展注入新的動力。下一步，中國煤炭科工集團煤科院提氦成套工藝技術將推廣應用至天然氣提氦領域，增加我國氦氣資源供給途徑，為我國相關產業發展提供有力保障。
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