近日，由中国煤炭科工集团煤科院承建的全球首套3.6万Nm³/d含氦煤层气提取高纯氦气装置在窑街煤电集团甘肃科贝德煤与煤层气开发技术有限公司实现一次开车成功，顺利产出99.999%以上纯度的高纯氦气。
这标志着我国完全掌握了含氦煤层气提氦成套工艺及其工程化技术，我国含氦煤层气提取高纯氦气技术获得重大突破。
据介绍，氦气用途极其广泛，涵盖高端医疗、大科学装置等众多领域。但同时，氦气提取难度大，且无法通过化学合成获得。目前，从天然气中提取氦气是唯一工业化生产方式。
窑街煤电集团其所属海石湾煤矿煤层气是我国极为稀少的含氦煤层气资源。煤层气作为一种非常规天然气，相较于天然气，其成分更为复杂，提取氦气难度大。尤其针对窑街煤电集团海石湾矿煤层气，同时还含有大量的二氧化碳，分离提氦难上加难。
为解决这一问题，自2021年开始，煤科院联合窑街煤电集团就含氦煤层气提氦技术开展科研攻关。凭借着煤科院在气体分离提纯领域技术积累，攻关团队融合变压吸附、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提氦，首创“变压吸附+膜分离+精制纯化”的煤层气提氦工艺，攻克了多组分煤层气变压吸附脱碳、浓缩、提氦一体化分离关键技术以及膜分离和高效精制纯化耦合关键技术，氦气纯度从0.1%提高至99.999%以上，最高可达到99.9999%以上，获得了高纯氦气产品，实现了“含氦煤层气制备高纯氦气”工程化放大应用。
此外，将提氦后的煤层气继续用作发电原料气，使煤层气和氦气资源同时得到高效利用，为企业创造了“一举多得”的经济、社会和环境效益，为氦气资源获取提供了新途径。
下一步，中国煤炭科工集团煤科院提氦成套工艺技术将推广应用至天然气提氦领域，增加我国氦气资源供给途径，为我国相关产业发展提供有力保障。
