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近日，電科博微所屬安徽萬瑞冷電科技有限公司（以下簡稱萬瑞冷電）自主研制的低溫精制及脫氖裝置在陜西延安天然氣提氦項(xiàng)目現(xiàn)場完成工程驗(yàn)收。該裝置產(chǎn)出氦氣純度達(dá)到99.99997%（6N9級），氖氣雜質(zhì)含量低于0.3ppm。作為國內(nèi)首套從天然氣中提取6N9級超純氦氣的裝置，這一成果標(biāo)志著我國在低豐度天然氣提氦領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大突破。
低溫精制及脫氖裝置在延安天然氣提氦項(xiàng)目現(xiàn)場穩(wěn)定運(yùn)行。圖片來源：萬瑞冷電
作為一種不可再生的戰(zhàn)略資源，氦氣因其獨(dú)特的超低溫特性和化學(xué)惰性，在大科學(xué)裝置、尖端醫(yī)療及航空航天等領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，被譽(yù)為“工業(yè)血液”。然而，我國天然氣田氦氣平均豐度僅為0.03%-0.05%，遠(yuǎn)低于國際富氦氣田1%-7%的水平，“貧氦”特性使得我國傳統(tǒng)提氦技術(shù)效率低下，純度難以突破99.9999%關(guān)口。
“6N9級純度意味著在一百萬顆氣體分子中僅允許存在1個雜質(zhì)分子。”項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人榮成旭說，面對這一難題，研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過六年的不懈努力，在國內(nèi)首創(chuàng)了新型“聯(lián)合法”提氦工藝體系。該工藝體系創(chuàng)新融合了脫氫、膜分離、變壓吸附、低溫精制的四階耦合工藝。首先通過催化脫氫技術(shù)脫除氫氣雜質(zhì)實(shí)現(xiàn)氦氣初步富集，然后經(jīng)過膜分離+變壓吸附深度脫除氮?dú)狻⒓淄榈戎饕s質(zhì)，最后采用零下243攝氏度深低溫精制工藝，精準(zhǔn)脫除氖氣雜質(zhì)，獲取超純氦氣產(chǎn)品。
這套裝置可實(shí)現(xiàn)24小時不停機(jī)連續(xù)運(yùn)行，每年提取高純氦氣40萬立方米。
萬瑞冷電技術(shù)人員正在調(diào)試新一代智能型超高冷泵核心部件。圖片來源：萬瑞冷電
作為國家重點(diǎn)支持的專精特新“小巨人”企業(yè)，萬瑞冷電在國家政策的引導(dǎo)下，不斷加大研發(fā)投入，攻克關(guān)鍵核心技術(shù)。公司運(yùn)用完全自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)路線，獲授專利19項(xiàng)，主持發(fā)布《氦氣純化器》等多項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了裝備和工藝的全面國產(chǎn)化，年產(chǎn)氦氣400萬立方米，有效解決了我國低豐度氦氣高效提純的關(guān)鍵難題，為我國氦氣資源的自主創(chuàng)新提供了有力保障，研制設(shè)備還批量出口國外。
