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          99.999%!中國石化突破氦氣提純

          近日,中國石化自主開發的首套氦氣提純裝置在重慶石油LNG工廠一次開車成功,順利產出合格高純氦氣。該項目可年產99.999%高純氦氣20噸以上。

          氦氣,英文名為Helium,化學元素符號為He,是種無色無味、不可燃的氣體。充滿氦氣的氣球之所以能飄在空中,是因為氦氣是除了氫氣以外密度最小的氣體,其密度遠小于空氣,空氣的密度為1.29千克/立方米,而氦氣的密度為0.1786千克/立方米。此外,氦氣也是一種惰性氣體,其化學性質不活潑,通常狀態下不與其他元素或化合物結合,幾乎沒有固態或者液態化合物形態,所以氦一般都是以單質氣體存在,直到1908年7月10日,荷蘭物理學家昂尼斯才首次液化了氦氣。

          氦氣之所以稀缺,一方面是由于其用途非常廣泛,另一方面是因為氦氣無法通過人工制備獲得,氦氣在空氣中的含量非常低,只有約0.000524%,從空氣中提取氦氣,成本可能比等體積的黃金還要貴,不具備工業提取價值。

          自 2009 年以來,氦氣需求一直在持續增長,自 2010 年以來,市場以 10.1% 的復合年增長率增長但這是否導致短缺仍不清楚。最近的一份報告估計,全球氦氣市場在 2026 年可能達到 201.7 億美元,從 2022 年到 2026 年以 13% 的復合年增長率增長。

          總之,氦氣具有密度低、沸點低、導熱性好、化學性質穩定等特點,廣泛應用于航空航天、電子工業、生物醫療等高新技術領域。但一直以來,我國氦氣資源相當貧乏,提氦技術相對落后,超過95%的氦氣資源依靠進口。別看我國的氦氣95%都要依靠進口,但實際上,我國并不缺乏氦氣。如四川盆地、塔里木盆地、柴達木盆地、海拉爾盆地等地方都發現了氦氣,呈現出了“點多面廣”的基本特征。并且綜合來看,氦氣資源在西北地區的成藏基本條件很不錯,具備開發潛力。但為什么我們還要依賴進口,主要還是由于氦氣品級問題導致。

          我國需要的是商用級別氦氣,根據品級分類,A級氦和電子氦的需求量更大一些。這類樣品比較少。加之我國提氦裝置很少,比如位于四川榮縣的東興場鎮,該裝置于2011年重新修建,肩負著氦氣提純的工作,產出粗氦的純度約為80%。然后這些粗氦還需要運輸到成都天然氣化工廠繼續提純,年產純氦為20×10^4立方米。所以裝置和提純效率也使得我們自己生產氦氣變得很難,只能依靠進口。

          全球具備氦氣出口能力的國家主要有五個,分別是美國、俄羅斯、波蘭、卡塔爾和阿爾及利亞。這之中美國占大頭,從2012年的數據來看,美國的氦氣供應量占五國總量的76%。并且美國的氦氣儲量也居于榜首,即使經過了這么多年的開發,美國政府在20221年公布的全國氦氣剩余可采量仍舊有8.66×10^9立方米。

          而此次中國石化自主開發的首套氦氣提純裝置在重慶石油LNG工廠上馬,或有希望在未來解決我國氦氣過分依賴進口的難題。

                 原文標題 : 新材料情報NMT丨熱點 | 99.999%!中國石化突破氦氣提純

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