突破战略气体氦气“卡脖子”危机

突破战略气体氦气“卡脖子”危机

由于我国天然气的含氦量比较低，美国广泛采用的深冷法工艺并不适用我们。面对巨大的工业需求，要想避免氦气被“卡脖子”，我们必须自力更生，结合自身特点开发新的生产技术，自己生产氦气。

天然气的成分比较复杂，除了甲烷，还有氮气、氢气、二氧化碳、水蒸气等，想要直接得到氦气，就必须将膜分离、常温变压吸附、低温吸附等新型分离技术和低温精馏技术耦合起来并用。

膜分离的原理和过滤非常相似，利用不同分子的大小差异让小的分子通过，大的分子截留，氦气的分子是最小的，可以通过膜孔，而甲烷的分子比较大，无法通过膜孔，因此可以用膜分离来对天然气中的氦进行初步的提浓，把含量从0.1%以下提到26%。

吸附分离的关键，是通过采用对氮气、甲烷等杂质气体有比较强吸附能力和脱除能力的吸附剂，把氦气的含量提高到99%，甚至99.999%以上。另一条比较经济的工艺路线，就是在生产液化天然气（LNG）的同时利用其副产的闪蒸气（BOG）来生产氦气。

氦气的沸点低，在天然气的液化过程中自然被富集到气相当中，从而得到提浓，有利于后续的加工。

2020年国产首套BOG提氦装置在宁夏盐池成功示范运行，填补了国内空白；2021年在内蒙古万瑞建成了年产50万方氦气国内最大的LNG联产提氦装置；2022年在重庆建成以低温吸附为核心的LNG氦气提纯项目，可以年产99.999%的氦气20吨以上。

这些提氦装置的开发和投运有效地缓解了我国氦气供应的紧张局面，也部分缓解了国家战略气体资源的“卡脖子”问题。

未来，我们工业气体要面向新型工业化建设的任务，聚焦高端化、智能化、绿色化，找准“卡脖子”“掉链子”的薄弱环节，补短板、锻长板，提升产业体系自主可控能力，推动产业创新向原始创新和创新引领转变，在新征程中顺好工业这口“气”，进而扬眉吐气。