中国石化取得氦气提纯技术重大突破

中国石化 2022-12-02

2022年11 月 30 日消息，中国石化宣布自主开发的首套氦气提纯装置在重庆石油 LNG 工厂一次开车成功，顺利产出合格高纯氦气。该项目可年产 99.999% 高纯氦气 20 吨以上。

中国石化自主开发的氦气分离膜▲

据介绍，本氦气提纯项目采用中国石化北京化工研究院自主研发的高效深度脱氢和膜法氦气分离等关键技术，实现了从工艺开发到工业应用技术的创新和突破。目前，北化院已对相关技术申请中国发明专利 14 件，涉外专利 2 项。IT之家获悉，该项目的氦气来源于重庆石油 LNG 工厂，通过对高含氦、高含氢的工厂尾气进行提纯处理，使之变废为宝，产出 99.999% 的氦气产品。

11月18日，中国石油化工股份有限公司及我国西南地区首个氦气提纯项目----中国石化重庆石油分公司涪陵LNG工厂氦气提纯项目一次开车成功，氦气纯度稳定在99.9999%。据悉，该项目的核心工序之一低温精制单元由中化西南化工研究设计院有限公司(简称中化西南院)提供全套自主研发技术及核心精制剂。项目的成功投产，实现了我国高品质氦气提纯技术的完全自主可控。

中国石化首套氦气提纯装置▲

氦气提纯难，尤其是高纯度氦气提纯更难，国外企业对高纯氦气提取技术实行严格保密。面对技术封锁，独立自主、自力更生成为唯一选择。中国石化将涪陵LNG工厂氦气提纯项目列入“十条龙”科研攻关项目，长达四年的自研之路由此开启。2018年，涪陵页岩气提氦技术前期研究启动；2019年3月，中国石化多家工程、生产和科研单位联合攻关，确立了《LNG 工厂BOG尾气中氦气回收技术开发》课题；2021年4月，研究成果通过集团科技部评审，次年4月通过重庆市应急管理局首次工艺论证评审，项目技术和安全性得到各方面认可。

据攻关课题负责人董旭介绍，涪陵LNG工厂氦气提纯项目实现了多个技术创新。截至目前，已申请涉外专利3件、中国发明专利16件，成功解决了氦气提纯技术的难点。其中，氦气提纯膜为国内首次独立自主开发，打破了美国和日本在氦气分离膜专用高分子材料领域的技术封锁。

氦气具有密度低、沸点低、导热性好、化学性质稳定等特点，广泛应用于航空航天、电子工业、生物医疗等高新技术领域。但是，我国氦气资源相当贫乏，提氦技术相对落后，超过 95% 的氦气资源依靠进口。

目前，具有实际应用价值的氦气资源仅来源于含氦天然气，需要将氦气进行有效提纯利用。由于天然气尾气成分复杂，其中甲烷、氮气与氦气分子的动力学直径十分接近，因此氦气提取十分困难。

氦气是国防军工和高科技产业发展不可或缺的稀有战略性物资之一，广泛应用于航空航天、超低温、医疗、超导实验、深海潜水、高精度焊接、光电子产品生产等领域，被誉为气体中的“芯片”。2020年，中国消费氦气约3800吨，其中进口量约3700吨，对外依存度高达98%。

下一步，中国石化将针对我国氦气资源低丰度的特点开发迭代工艺，继续降低成套工艺的能耗，提升稳定性，持续提升我国氦气生产能力，致力于满足我国经济发展的需求。

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