国内高纯氦气含氦煤层气提取技术取得重大突破
12月16日，近日，由中国煤炭科学院承建的全球首套3.6万nm3/d含氦气提取高纯氦气装置，在窑街煤
炭集团甘肃科贝德煤炭与煤层气开发技术有限公司实现了一次成功驾驶，成功生产出纯度超过99.999%
的高纯氦气，标志着中国完全掌握了含氦煤层气提取氦的工艺及其工程技术，中国含氦煤层气提取高纯
氦气技术取得了重大突破。
氦气是国防军工和高科技产业发展不可或缺的稀有战略物资之一，被称为“黄金气体”，应用广泛，涵盖
航空航天、国防军工、高端医疗、半导体制造、大型科学设备等多个领域。虽然中国资源丰富，但中
国氦气资源相对匮乏，氦气资源仅占全球资源的2%，消费量居世界第二。同时，由于氦气提取困难，
无法通过化学合成获得，因此对外界的依赖度极高。目前，从天然气中提取氦气是唯一的工业生产方法。
窑街煤电集团所属的海石湾煤矿煤层气是我国极为罕见的含氦煤层气资源。多年来，煤层气一直被用作
工业燃料，氦气资源未能得到有效利用。如何从复杂的煤层气资源中提取氦气是窑街煤电集团面临的现
实问题。
与天然气相比，煤层气作为一种非常规的天然气，其成分更加复杂，难以提取氦气。特别是对于窑街煤
电集团海石湾矿煤层气，还含有大量二氧化碳，分离氦气更是难上加难。为了解决这个问题，自2021年
以来，煤炭科学院和窑街煤电集团就氦气提氦技术进行了科学研究。
凭借煤科院在气体分离纯化领域深厚的技术积累，攻关团队融合了变压吸附、膜分离等多项气体分离关
键技术，不同于常规的天然气液化氦气提取技术，开创了“变压吸附 膜分离 精制纯化”的煤层气提取技
术，克服了多组分煤层气变压吸附脱碳、浓缩、氦气提取一体化分离的关键技术，以及膜分离和高效精
制纯化耦合的关键技术。氦纯度从0.1%提高到99.999%以上，最高可达99.999%以上，获得了高纯度氦
气产品，实现了工程化放大应用。
煤科院作为集团公司煤炭清洁高效利用领域的重要支撑单位，承担着推动煤炭行业低碳转型的历史使命。
依托国家重大科技专项支持，通过技术开发、中试放大验证、成果转化工程应用，不断深化煤层气利用
领域，自主开发了变压吸附浓缩技术，覆盖煤层气全浓度梯级范围，实现了煤层气多渠道、多产品的综
合利用。未来，煤科院将向天然气氦气提供成套工艺技术的推广和应用，将增加我国氦气资源供应渠道，
为我国低温超导体、半导体制造、高温供应、高温供应
