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中国造出99.99997%纯度氦气!6年攻克'工业血液'提纯难关

中国造出99.99997%纯度氦气!6年攻克'工业血液'提纯难关 超高纯氦气 天然气提氦 万瑞冷电 提氦技术突破 氦气国产化 6N9级氦气 氦氖分离 战略资源氦气 第1张

   在陕西延安的天然气处理现场,一套银灰色装置正通过千米管道持续吸入原料气。24小时后,监测仪器显示输出气体的纯度定格在99.99997%——相当于每百万个气体分子中杂质不足1个。这是安徽万瑞冷电科技自主研发的低温精制及脱氖装置交出的成绩单,标志着我国在战略资源氦气的自主化生产上实现了历史性跨越。

   氦气被喻为'工业血液',在航天火箭燃料增压、核磁共振设备冷却、半导体制造等关键领域无可替代。然而我国天然气田氦气平均丰度仅0.03%-0.05%,远低于国际1%-7%的水平。过去受困于贫氦特性,国产氦气纯度长期卡在99.9999%的瓶颈,每年超95%需求依赖进口,成为悬在高端制造业头顶的'达摩克利斯之剑'。

   '最难啃的骨头是氖气分离。'现场工程师擦拭着仪表盘感慨道。氖与氦分子直径仅相差0.6埃,传统工艺如同用筛子分拣两颗大小几乎相同的珍珠。研发团队创新采用四阶耦合工艺:先催化脱氢实现初步富集,再经膜分离和变压吸附脱除氮气、甲烷等大分子杂质,最终在零下243摄氏度的深冷环境中,利用高比表面积吸附剂精准捕获氖分子。这套'联合法'工艺耗时六年验证,将氖杂质含量压到0.3ppm以下。

   双塔结构的创新设计使装置实现24小时连续运行,年产量达40万立方米。更关键的是,19项完全自主的专利技术彻底绕开国外知识产权壁垒,连检测标准都由我国主导制定。在第三方机构的最新评估中,该技术被认定为'国际领先水平',使我国首次具备6N9级超纯氦气规模化生产能力。

   随着年产400万立方米产能的释放,国产氦气开始反向出口国际市场。这项突破不仅意味着每年减少数十亿进口支出,更让量子计算机冷却、航天深冷燃料系统等关系国家安全的领域摆脱了'窒息'风险。正如研发团队负责人所说:'掌握99.99997%的纯度,就是掌握100%的自主权。'

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