中國海油高純氦氣提取裝置試產成功

4月24日

寧夏鹽池，賀蘭山下

隨著第一輛氦氣管束車充滿氦氣

中國海油高純氦氣提取裝置試產成功

氦氣純度穩定在99.999%以上

氦氣管束車

氦氣是什么？

氦氣是唯一能在接近絕對零度時仍保持液態的物質。因此它廣泛應用于航空航天、半導體、醫療設備、大科學工程等領域，是高端制造和前沿科研離不開的重要資源。

當前，氦氣主要靠天然氣伴生提取，全球資源集中在少數國家，我國自產量非常有限。提升氦資源自主開發利用能力，對保障國家關鍵領域用氦需求具有重要意義。

如何高純度提氦？

從天然氣中提取氦氣，難點不只是“找得到”，還要“提得純、跑得穩”。我國屬于貧氦國家，氦資源多伴生于天然氣中，但含量普遍較低，僅為萬分之二到萬分之五。這意味著，要獲得高純氦氣就像“大海撈針”，首先要從大量天然氣組分中把極少量氦氣精準找出來，再去除影響純度的雜質，最終獲得高純氦氣。

此次試產成功的裝置，與天然氣液化裝置耦合運行，以BOG（蒸發氣）作為基礎，通過低溫精餾、氦氣純化和低溫吸附等工藝，將氫氣、甲烷、氮氣等雜質依次脫除，得到的粗氦純度可達99%以上。

BOG提氦裝置

最終剩余的氖氣這類微量雜質，因和氦氣性質相近，極難分離。研發人員開發的新技術，可有效、快速地將吸附床層溫度降至并穩定在深低溫區，并將氖等微量雜質牢牢“鎖”在吸附劑材料的孔道里，從而實現高純氦氣穩定產出。

不但產氣氦，還能制液氦

為加快推進氦資源自主開發和高效利用，中國海油正在推進氣液氦聯產開發，計劃在完成高純氦氣提取示范的基礎上，安裝中國海油自主研發的動壓透平膨脹制冷氦液化裝置。如果說高純氦氣解決的是“提得出來、提得純”的問題，那么，液氦則面向超導磁體、低溫科學裝置和高端科研設備等更高端應用場景。

2025年，中國海油自主研發了動壓透平膨脹制冷氦液化裝置。它通過轉軸高速旋轉時把氦氣擠壓在“身下”，形成薄薄一層氣膜，從而穩穩把軸托起，該技術可節省5%~8%的氣體流量，且運行更加可靠。

動壓透平膨脹制冷氦液化裝置

該項目正式投產后，可年產20萬立方米高純氦氣，或進一步制備約55噸液氦產品。從“提氦”到“純化”，再到“液化”，中國海油努力為我國關鍵資源保供貢獻更大力量。

來源 氣電集團

文圖 張曉慧 步宇峰

制作 秦怡然

責任編輯 劉建坤

監制 張宗鷺

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(中國海洋石油 動態寶)