記者1月3日從中國煤炭科工集團獲悉，該集團煤炭科學技術(shù)研究院有限公司(以下簡稱煤科院)承建的我國首套含氦煤層氣提取高純氦氣裝置近日成功應用，順利產(chǎn)出99.999%以上純度的高純氦氣。

　　這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(shù)。我國含氦煤層氣提取高純氦氣技術(shù)獲得重要進展。

　　“氦氣是高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可或缺的稀有戰(zhàn)略性物資之一，被稱為‘黃金氣體’。”煤科院煤化工分院炭材料研究所副所長、項目技術(shù)負責人郭昊乾介紹，氦氣用途極其廣泛，可應用于航空航天、高端醫(yī)療、半導體制造、大科學裝置等眾多領(lǐng)域。目前，氦氣唯一的工業(yè)化生產(chǎn)方式是從天然氣中提取。

　　煤科院此次開發(fā)的含氦煤層氣提取高純氦氣裝置應用于窯街煤電集團所屬海石灣煤礦。該煤礦煤層氣屬于我國極為稀少的含氦煤層氣資源。煤層氣作為一種非常規(guī)天然氣，相較于常規(guī)天然氣，其成分更為復雜，提取氦氣難度大。而海石灣煤礦煤層氣同時還含有大量的二氧化碳，分離提氦難上加難。

　　為解決含氦煤層氣制備高純氦氣難題，自2021年開始，煤科院聯(lián)合窯街煤電集團圍繞含氦煤層氣提氦技術(shù)開展科研攻關(guān)。郭昊乾介紹，憑借在氣體分離提純領(lǐng)域的技術(shù)積累，煤科院攻關(guān)團隊融合變壓吸附、膜分離等多項氣體分離關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)新開發(fā)了“變壓吸附+膜分離+精制純化”的煤層氣提氦工藝。

　　“這種煤層氣提氦工藝不同于天然氣液化提氦，我們攻克了多組分煤層氣變壓吸附脫碳、濃縮、提氦一體化分離關(guān)鍵技術(shù)以及膜分離和高效精制純化耦合關(guān)鍵技術(shù)，提取的氦氣純度最高可達99.9999%以上，為高純氦氣資源獲取提供了新途徑。”郭昊乾說，不僅如此，提取氦氣后的煤層氣可繼續(xù)用作發(fā)電原料氣，使煤層氣和氦氣資源同時得到高效利用，為企業(yè)創(chuàng)造了“一舉多得”的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。

　　據(jù)介紹，下一步，煤科院提氦成套工藝技術(shù)將推廣應用至常規(guī)天然氣提氦領(lǐng)域，以增加我國氦氣資源供給途徑，為我國低溫超導、高溫氣冷堆和大科學裝置等領(lǐng)域發(fā)展提供資源保障。(科技日報 記者劉園園)