日前，記者從安徽萬瑞冷電科技有限公司(以下簡稱萬瑞冷電)獲悉，該公司自主研制的低溫精制及脫氖裝置在陜西天然氣提氦項目現場通過工程驗收。該裝置產出的氦氣純度達到99.99997%(6N9級)，氖氣雜質含量低于0.3ppm，是國內首套從天然氣中提取6N9級超純氦氣的裝置。這一成果標志著我國在低豐度天然氣提氦領域實現重大突破。
氦氣是半導體制造、大科學裝置、先進醫療及航空航天等領域不可或缺的戰略性資源，被譽為“工業血液”。目前，氦氣主要從天然氣中提取，但我國天然氣田氦氣平均豐度僅為0.03%~0.05%，且傳統提氦技術效率低下，氦氣純度一直難以突破99.9999%關口。
“長期以來，我國高純氦氣嚴重依賴進口，資源安全面臨嚴峻挑戰。如何高效提取氦氣，保障我國國防安全及高新技術發展成為亟待解決的重大課題。”該項目總負責人榮成旭告訴記者，面對這一難題，公司研發團隊歷經6年攻關，自主研制出國際領先的聯合法氦氣制取工藝，創新性地發明了“前脫氫+多級膜+變壓吸附+低溫精制”耦合工藝。這套系統性解決方案適應了我國天然氣中氦氣資源品位低、雜質復雜、提取難度大的特點，實現了從低豐度原料氣中高效穩定提取高純氦氣，一舉填補了該領域的技術空白，也為我國資源戰略安全提供了強有力支撐。
“在研發過程中，最難的是脫除氦氣中的氖氣。氖氦分子直徑僅差0.6埃，相當于頭發絲直徑的百萬分之一，傳統工藝難以有效分離。”該項目研發工程師胡有明告訴記者，研發團隊發明了超低溫吸附分離技術，以高比表面積的吸附劑為核心，成功將氖含量脫除至0.3ppm以下。經第三方權威機構鑒定，該工藝技術達到國際領先水平。
據介紹，該裝置還突破了傳統單級分離模式，采用雙塔結構，年設計不間斷工作時間超8000小時，同時裝置體積減少40%，氣體處理效率提高50%，且安全性能得到極大提升。
據了解，20多年來，萬瑞冷電始終深耕稀有氣體制取和分離技術，先后研制出國內首臺大型氦氣回收純化設備、首臺高純氦氣純化器等，實現了裝備和工藝的全面國產化，年產氦氣400萬立方米。“未來，公司將以國家戰略為指引，聚焦低溫真空及氣體分離技術的持續精進與不斷創新，為國家戰略科技力量的提升和國家戰略性新興產業發展貢獻更多力量。”萬瑞冷電總工程師章學華表示。
