? ? ? ?從“氣體稀土”到國家戰(zhàn)略儲備：山西呂梁如何攻克高純氦自主提取的“中國方案”

? ? ? ?在能源轉(zhuǎn)型與大國科技競爭的時代背景下，一種常溫下無色無味、化學(xué)性質(zhì)極不活潑的稀有氣體——氦氣，正成為全球爭奪的焦點戰(zhàn)略資源。它不僅是使氣球漂浮的簡單氣體，更是航天發(fā)射、半導(dǎo)體光刻、核磁共振、尖端科研等領(lǐng)域不可替代的“工業(yè)血液”。長期以來，全球氦氣供應(yīng)被少數(shù)國家壟斷，我國高度依賴進口，資源安全存在隱憂。

如今，這一局面正在被深刻改變。在中國重要的能源基地山西省呂梁市，一場圍繞氦氣的“氣質(zhì)革命”已結(jié)出碩果。山西澤豐達新能源有限公司成功從當(dāng)?shù)刎S富的非常規(guī)天然氣中，提取出純度高達99.9999%（6N級）的超高純氦氣，標(biāo)志著我國打破了國外長期的技術(shù)封鎖，實現(xiàn)了高純氦提取技術(shù)的完全自主化。

? ? ? ? 一、緣起：從資源優(yōu)勢到產(chǎn)業(yè)覺醒

? ? ? ?呂梁市擁有極為豐富的非常規(guī)天然氣（煤層氣、致密氣）資源，而氦氣正是這些天然氣中的稀有伴生組分。過去，這些珍貴的氦氣在天然氣利用過程中未能有效分離，隨燃料白白燃燒。這不僅是資源的巨大浪費，更意味著戰(zhàn)略機遇的流失。

轉(zhuǎn)機始于國家的戰(zhàn)略布局與地方的產(chǎn)業(yè)覺醒。2021年，在呂梁市推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的政策東風(fēng)下，山西澤豐達新能源有限公司落戶興縣經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，決心將資源稟賦轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。其規(guī)劃的“天然氣液化儲氣調(diào)峰提氦項目”，從一開始就肩負著保障國家戰(zhàn)略資源安全與推動地方能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的雙重使命。

項目總體規(guī)劃占地471畝，分兩期建設(shè)。其中，一期工程于2023年建成投產(chǎn)，在215畝土地上實現(xiàn)了年產(chǎn)24萬噸液化天然氣和20萬方氦氣的穩(wěn)定產(chǎn)能，其建設(shè)質(zhì)量之精良，使其榮獲了“全國化工優(yōu)質(zhì)精品工程”的稱號。

? ? ? ? 二、突破：構(gòu)建全流程自主技術(shù)體系

? ? ? ?然而，從天然氣中提取氦氣，尤其是達到半導(dǎo)體級使用的超高純氦，技術(shù)門檻極高。其過程宛如在“氣體海洋”中精準捕獲極其微量的特定分子，對分離、純化技術(shù)要求極為苛刻。

“企業(yè)發(fā)展不能只滿足于‘用技術(shù)’，更要勇于‘造技術(shù)’；不應(yīng)止步于‘跟跑’，而應(yīng)奮力‘領(lǐng)跑’?！睗韶S達能源有限公司總經(jīng)理范馳道出了團隊的核心信念。為此，公司組建了強大的研發(fā)團隊，立志攻克技術(shù)壁壘。

經(jīng)過持續(xù)攻關(guān)，研發(fā)團隊成功構(gòu)建了一套完整、高效的“膜分離+PSA（變壓吸附）+合金脫氫+低溫純化”全流程技術(shù)體系。這四項技術(shù)環(huán)環(huán)相扣：

• 膜分離：充當(dāng)“初篩網(wǎng)”，利用不同氣體分子透過膜材料的速率差異，實現(xiàn)氦氣的初步富集。

• PSA：扮演“精細吸附器”，通過特定吸附劑在壓力變化下對雜質(zhì)的吸附與脫附，進一步提純氦氣。

• 合金脫氫：作為“深度凈化器”，專門針對最難去除的微量氫氣，利用金屬合金將其安全、高效地去除。

• 低溫純化：則是最終的“極致提純”步驟，在極低溫度下將剩余的一切痕量雜質(zhì)固化分離。

? ? ? ?圍繞這一體系，團隊在關(guān)鍵裝備上取得了三項核心專利：加熱冷卻循環(huán)裝置確保了工藝系統(tǒng)的能效與穩(wěn)定；BOG（蒸發(fā)氣）氣體提氦系統(tǒng)實現(xiàn)了生產(chǎn)過程中無謂損耗的“歸零”；混合冷劑液化系統(tǒng)預(yù)冷換熱器露點腐蝕防控技術(shù)則解決了長期運行中的設(shè)備腐蝕頑疾。正是這一系列從工藝到裝備的完全自主創(chuàng)新，為2025年6N級超高純氦氣的成功產(chǎn)出鋪平了道路。

? ? ? ? 三、躍遷：從產(chǎn)業(yè)突破到生態(tài)構(gòu)建

? ? ? ?超高純氦氣的成功提取，其意義遠超單一產(chǎn)品的誕生。它首先意味著國家在戰(zhàn)略資源自主保障上實現(xiàn)了關(guān)鍵“突圍”，降低了相關(guān)高科技產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的“斷供”風(fēng)險。

其次，它正成為驅(qū)動區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展的強大引擎。目前，項目二期工程已于2026年初全面開工，預(yù)計于2026年12月建成后，將新增年產(chǎn)48萬噸液化天然氣和40萬方氦氣的產(chǎn)能。項目全部投產(chǎn)后，氦氣年總產(chǎn)能將達到56.8萬立方米，預(yù)計年總產(chǎn)值約50億元。這不僅能帶動大量就業(yè)，更將吸引下游應(yīng)用產(chǎn)業(yè)集聚，形成“氣源-提純-儲運-應(yīng)用”的完整氦氣產(chǎn)業(yè)鏈。

更進一步，該項目與呂梁正在布局的氫能等產(chǎn)業(yè)形成戰(zhàn)略協(xié)同，共同優(yōu)化區(qū)域能源結(jié)構(gòu)。其配套的液化天然氣產(chǎn)能，極大地增強了呂梁乃至山西省的天然氣儲氣調(diào)峰與應(yīng)急保供能力，為地方能源安全上了“雙重保險”。

? ? ? ? 四、展望：從一座工廠到一個國家的底氣

? ? ? ?呂梁的實踐，為中國乃至全球類似資源條件的地區(qū)提供了氦氣資源高效開發(fā)利用的“中國樣板”。它證明，通過堅定不移的自主創(chuàng)新，能夠?qū)撛诘馁Y源優(yōu)勢，轉(zhuǎn)化為切實的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和安全優(yōu)勢。

隨著項目二期建成和后續(xù)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸，呂梁有望從中國的“煤都”之一，轉(zhuǎn)型為重要的“稀有氣體”產(chǎn)業(yè)高地。這不僅是地方經(jīng)濟的華麗轉(zhuǎn)身，更是中國在關(guān)鍵戰(zhàn)略資源領(lǐng)域，從“依賴外援”到“自主可控”，再向未來可能“對外賦能”邁出的堅實一步。一小瓶氦氣，承載的是一個大國在科技自強與能源安全道路上的重量與決心。