战略资源突围：从"卡脖子"到自主可控
近日，中国有研集团有研工程技术研究院研发的氢氦分离提纯装置，在山西吕梁天然气闪蒸气（BOG）提氦一期项目中取得重大突破。历经极端低温环境连续运行考验，该装置成功产出99.999%以上纯度的高纯氦气，标志着我国在氦气资源自主开发领域实现关键技术跨越。
全球氦危机下的中国挑战
作为全球第二大氦气消费国，我国氦气年需求量达2.04亿立方米（2021年），且以5%年增速持续攀升。氦气作为航空航天推进剂、超导设备冷却剂、半导体制造保护气，已上升为战略级资源。然而现实堪忧：全球已探明氦资源484亿立方米中，美、卡、阿、俄四国垄断87%；我国不仅资源禀赋仅占全球不足1%，更面临提氦技术滞后、95%依赖进口的困境。
氦气之困：从太阳元素到地球珍稀
1868年法国天文学家让森在日珥光谱中发现"氦"时，这个来自太阳的元素尚未被纳入地球元素版图。直至1895年拉姆赛才首次在钇铀矿中分离出地球氦气。这种原子量第二小、惰性极强的元素，因难以形成稳定化合物，持续逸散大气层外——全球氦资源中仅0.000524%存在于空气中，提取成本远超黄金。
技术攻坚：破解煤层气提氦世界难题
我国氦资源70%赋存于低渗透煤层气中，成分复杂程度远超常规天然气。以窑街煤电海石湾矿为例，煤层气中CO₂含量高达30%，氦浓度仅0.1%，传统液化分馏技术根本无法适用。有研团队独辟蹊径，首创"变压吸附+膜分离+精制纯化"三重耦合工艺：
- 变压吸附模块实现CO₂高效脱除
- 膜分离单元浓缩氦气至20%浓度
- 精制系统突破痕量杂质脱除瓶颈
整套装置突破三大技术壁垒：①多组分气体协同分离机制 ②膜材料渗透性与选择性的平衡设计 ③痕量杂质精准控制技术，将氦气回收率提升至国际领先的85%以上。
产业革新：变废为宝的双重效益
该技术突破带来多重价值：
- 资源利用：提氦后的尾气甲烷浓度提升至95%，可直接用于燃气发电，实现"氦气+能源"协同开发
- 成本革命：较传统深冷法能耗降低40%，建设成本减少35%
- 战略储备：年产万方级高纯氦气生产线，可满足国内10%高端用氦需求
全球竞合：技术突围下的产业变局
当前全球氦气市场呈"四强垄断"格局，美国掌握全球40%资源及60%产能，卡塔尔依托LNG产业占据25%份额。我国技术突破不仅打破"卡脖子"困局，更开辟了非常规氦资源开发新赛道。随着山西、贵州等地煤层气提氦项目落地，预计2030年我国氦气自给率有望从5%提升至30%。
结语：向天空要资源的科技革命
从"嫦娥"探月到"奋斗者"号深潜，氦气始终护航着中国重大科技工程。此次技术突破不仅是实验室成果，更已形成可复制的工程解决方案。当山西吕梁的煤层气田开始为芯片制造提供"血液"，这场始于地壳深处的资源革命，正为制造强国建设注入强劲动能。
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