氦氣是一種稀缺性戰(zhàn)略資源，廣泛應(yīng)用于檢漏、半導(dǎo)體、科研等領(lǐng)域。目前 氦氣的生產(chǎn)主要來自于天然氣伴生氦氣回收和提取，而我國天然氣含氦量普遍較 低（<0.1%），氦氣資源相對稀缺。因此開發(fā)諸如液化工廠 BOG 含氦、地?zé)崴?nbsp;溶氣伴生氦氣、煤層氣含氦回收和提取等研究方向， 成為獲得國產(chǎn)氦氣來源的主 要途徑。

氦氣的生成來源于漫長的地殼運動，而作為與氦同族的氖也會生成并富集， 由于氖氣沸點較低（27K），在 BOG 提氦等領(lǐng)域回收制取氦氣過程中氖氣也會  富集，區(qū)別于氫等活性氣體，氖氣也是惰性的，無法通過與其他物質(zhì)反應(yīng)而脫除， 因此在氦氣生產(chǎn)過程中氖氣就成為揮之不去的噩夢，嚴(yán)重影響著氦氣的產(chǎn)品品質(zhì) （GB 4844-2011 要求高純氦中氖含量≤4PPM）。

常用的氦氣流中脫氖方法有超低溫冷凍法、精餾法和低溫吸附法等幾種， 其 中冷凍法和精餾法需要提供低于氖氣沸點的超低溫環(huán)境，而低溫吸附法需要提供 <60K 的超低溫環(huán)境，對低溫環(huán)境要求越高導(dǎo)致設(shè)備的制造成本及氖氣的脫除成 本就越高，使得脫氖高純氦氣純化技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展備受掣肘。

區(qū)別于上述常用的脫氖方法，安徽中科皖能科技有限公司在多年研發(fā)的基礎(chǔ) 上，開發(fā)了氦氣中脫氖專用的 CZ-200-80.2B 型分子篩，該分子篩在中低壓、普 冷到深冷溫區(qū)對氖氣均有較高的吸附能力，尤其適用于氖氣分壓<50Pa 的工況條 件。并據(jù)此開發(fā)了國內(nèi)首套液氮溫區(qū)下 BOG 提氦專用的脫氖純化裝置

（VNE-80/He），在內(nèi)蒙古森泰天然氣有限公司等多家單位測試均取得了良好的 測試結(jié)果，氦氣純度滿足國標(biāo)對高純氦要求，純度滿足 6N 電子級的要求（見圖 2）。相比較于常用的超低溫脫氖技術(shù)，我司開發(fā)的脫氖氦氣純化裝置設(shè)備投資 低、運行成本低，極大降低用戶的一次投入和二次使用成本。

圖 1.  脫氖純化器現(xiàn)場使用圖片

圖 2.  脫氖純化器對多種雜質(zhì)的吸附曲線圖

同時 CZ-200-80.2B 型分子篩在普冷溫區(qū)對高分壓氖氣表現(xiàn)出令人驚喜的吸 附能力，已測試可以實現(xiàn)對氦氣流中 3500 PPM 氖氣雜質(zhì)實現(xiàn)一步吸附脫除，更 加證實了該分子篩對氖氣具有極佳的吸附性能。結(jié)合我公司高低溫循環(huán)氦氣純化 裝置使用，可以實現(xiàn)無液氮普冷溫區(qū)的脫氖需求，尤其適用于工廠、實驗室等無 液氮場景，極大節(jié)約了使用成本。

圖 3.  高分壓氖氣脫除實驗 GC 結(jié)果

該分子篩及脫氖氦氣純化設(shè)備的研發(fā)成功，是公司多年研發(fā)的成果沉淀，也 是我國高純氦制取生產(chǎn)中的一大進(jìn)步，標(biāo)志著我司在氦氖分離技術(shù)和裝備的研發(fā) 和應(yīng)用日趨成熟，為我司天然氣提氦技術(shù)應(yīng)用、空分尾氣氦氖分離等市場開發(fā)打 下了堅實的基礎(chǔ)。

請及時關(guān)注我司脫氦高純氖純化設(shè)備的研制進(jìn)展。