摘要:9月12日,中国煤炭科工集团联合光明网、中国科学技术馆推出的《【智造未来】煤海寻宝 气体掘金——含氦煤层气提氦成套工艺及其工程化技术》科普视频引发广泛关注,相关内容在中国科学技术馆内每日轮播,并获得光明网等多家主流媒体同步刊发,以下是媒体报道。
9月12日,中国煤炭科工集团联合光明网、中国科学技术馆推出的《【智造未来】煤海寻宝 气体掘金——含氦煤层气提氦成套工艺及其工程化技术》科普视频引发广泛关注,相关内容在中国科学技术馆内每日轮播,并获得光明网等多家主流媒体同步刊发,以下是媒体报道。
氦气作为支撑中国高科技发展的“黄金气体”
曾95%依赖进口
氦气储量更是仅占全球2%
我国优质气田最高仅0.2%
2022年,国际氦气价格暴涨30%
国内依赖氦气的产业瞬间承压
破解困局迫在眉睫
转机,藏在被视作“安全隐患”的煤层气之中
中国煤炭科工集团下属煤科院研发团队
点出了这一“放错位置的资源”的潜力:
“煤层气就是煤矿瓦斯,
以前开采时抽采出来后直接排放,
既浪费资源又加剧温室效应,
同时,在部分煤层气中含有的氦气浓度
已经达到了0.1%”
然而,从煤层气中提氦
难度堪比“从乱炖里精准捞出一粒芝麻”
煤层气是甲烷、氮气、二氧化碳的“气体杂烩”
而氦气分子极小
常规气体分离技术如同“用渔网捕小鱼”
根本无法锁定
科研团队另辟蹊径:
既然捕不上来,就把“水”抽干
这套创新思路,催生出
“变压吸附+膜分离+精制纯化”的
非液化提纯工艺组合拳
变压吸附是第一道“气体筛子”
在特制吸附塔中
煤层气缓缓流过
甲烷、二氧化碳被填料牢牢吸附
相对纯净的氦气从塔顶流出
待压力降低,吸附的气体再分步释放
实现氦气提纯、甲烷回收、脱除二氧化碳的“一举三得”
研发路上
氦气的“逃逸天性”给团队出了难题
变压吸附后
氦气产量始终低于理论值
排查所有装置却找不到泄漏点
团队经过分析最终发现
利用氦气分子小的特性
开发膜分离技术
让氦气穿过分离膜“泄漏”到外层收集
大分子杂质被截留
实现第二次提纯
最后一步“精制纯化”
是对氦气的“抛光”
通过低温变压吸附与复杂除杂
氦气纯度最终达到99.999%
这样的高纯度氦气
能减少芯片残缺率
提升低温超导实验准确度
填补我国高端氦气自主供应的空白
2023年
全球首套3.6万Nm³/d含氦煤层气提氦装置
一次开车成功
这套装置每天可以处理3.6万标方煤层气
年产氦气3.2万标方
不仅打破国外技术垄断
更实现“资源全利用”:
提氦后的煤层气用于发电
既减少甲烷排放,又降低碳排放
曾经被视作隐患的煤层气
如今成了守护航天发射、医疗诊断、
芯片制造的“安全底气”
这场“捕氦”之战
不仅填补了技术空白
更让每一份“煤海宝藏”
都成为中国科技行稳致远的坚实底座
出品|中国科学技术馆
摄制|光明网
特别鸣谢|中国煤炭科工集团有限公司
中国煤炭科工集团煤炭科学技术研究院有限公司
甘肃科贝德煤与煤层气开发技术有限公司
来源:老田的科学大讲堂