四川空分自主研制國(guó)內(nèi)首套最大規(guī)模工業(yè)級(jí)氦液化裝置一次性開(kāi)車(chē)成功

2022年9月19日，由四川空分集團(tuán)自主研制的國(guó)內(nèi)首套規(guī)模最大的工業(yè)級(jí)氦液化裝置一次性開(kāi)車(chē)成功，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，成套裝置正式投入工業(yè)運(yùn)行，生產(chǎn)的液氦產(chǎn)品順利完成充裝出廠(chǎng)。

氦氣作為稀有氣體，不可再生，是國(guó)家安全和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略性資源。2020年8月，四川空分自主研制的國(guó)內(nèi)首套年產(chǎn)百萬(wàn)方級(jí)高純氦氣的液化天然氣閃蒸氣提氦裝置就已成功投產(chǎn)，至今該裝置已連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行超兩年。通過(guò)該項(xiàng)目四川空分開(kāi)發(fā)出了適合從我國(guó)貧氦天然氣資源中高效提取氦氣的自主專(zhuān)利技術(shù)，對(duì)穩(wěn)定我國(guó)氦氣戰(zhàn)略資源供應(yīng)具有重要意義。

液氦廣泛應(yīng)用于國(guó)防軍工、低溫超導(dǎo)、醫(yī)療、航空等領(lǐng)域，氦氣的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)溫度僅為4.2K（-268.95℃），是液化溫度最接近絕對(duì)零度（-273.15℃）也是最難被液化的氣體，氦液化裝置的成套技術(shù)是超低溫技術(shù)領(lǐng)域核心技術(shù)的至高點(diǎn)。

四川空分作為以低溫技術(shù)為核心的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，在低溫技術(shù)及裝備領(lǐng)域有著深厚的技術(shù)底蘊(yùn)，且始終以突破我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的液氦溫區(qū)關(guān)鍵技術(shù)及裝備為己任。因此，四川空分在已有BOG提氦和液氫溫區(qū)（20K）關(guān)鍵技術(shù)及裝備的基礎(chǔ)上，在BOG提氦裝置投產(chǎn)成功之后，就立即著手開(kāi)展了氦液化成套裝置的研制。

四川空分低溫技術(shù)研究院牽頭組建了該項(xiàng)目的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，歷時(shí)近兩年的時(shí)間，建設(shè)了液氦溫區(qū)的超低溫實(shí)驗(yàn)臺(tái)位，進(jìn)行了大量的理論研究、實(shí)驗(yàn)測(cè)試、產(chǎn)品研制等工作，突破了多項(xiàng)液氦溫區(qū)的關(guān)鍵技術(shù)，研制了多個(gè)國(guó)內(nèi)首臺(tái)超低溫核心設(shè)備，最終建成了國(guó)內(nèi)首套規(guī)模最大的工業(yè)級(jí)氦液化裝置并一次性開(kāi)車(chē)成功，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白：
 

●國(guó)內(nèi)首套集成氦液化及超低溫氦氣制冷純化的工業(yè)級(jí)氦液化裝置，全液化模式下最大液氦產(chǎn)量140L/h，高純氦純度達(dá)到99.9999%

● 國(guó)內(nèi)首臺(tái)10m3液氦貯槽

● 超低溫高真空高壓氦氣制冷純化集成冷箱

● 超低溫高真空氦液化集成冷箱

● 超低溫超低漏率板翅式換熱器

● 超低溫氦氣純化關(guān)鍵技術(shù)

● 超低溫氦氣膨脹機(jī)關(guān)鍵技術(shù)

● 超低溫高真空絕熱關(guān)鍵技術(shù)

● 液氦溫區(qū)高真空低溫管路系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

● 超低溫高壓高真空設(shè)備集成及制造檢驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)

至此，四川空分在天然氣提氦及氦液化領(lǐng)域，已形成近二十項(xiàng)核心專(zhuān)利技術(shù)，掌握了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“大型天然氣液化——BOG提取高純氦氣——氦液化——液氦貯運(yùn)”全流程的成套關(guān)鍵技術(shù)及核心裝備，形成了“技術(shù)研發(fā)——關(guān)鍵設(shè)備研制——工程成套——工業(yè)級(jí)試驗(yàn)應(yīng)用平臺(tái)”的完善的技術(shù)研發(fā)應(yīng)用體系，使四川空分牢牢占據(jù)了國(guó)內(nèi)超低溫裝備領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先地位。

四川空分自主研制的國(guó)內(nèi)首套最大規(guī)模工業(yè)級(jí)氦液化成套裝置成功運(yùn)行，不僅提升了我國(guó)超低溫領(lǐng)域的裝備研制能力，為我國(guó)液氦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了自主可控的核心關(guān)鍵技術(shù)，也為我國(guó)國(guó)防軍工、航空航天及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的氦氣和液氦戰(zhàn)略資源提供了有力保障。

依托工業(yè)級(jí)氦液化成套裝置，四川空分同步建成了大型工業(yè)級(jí)超低溫試驗(yàn)平臺(tái)，以深入開(kāi)展超低溫領(lǐng)域核心技術(shù)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)和關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證。并將在此基礎(chǔ)上，形成大型氫液化成套裝置核心技術(shù)，為我國(guó)氫能領(lǐng)域的發(fā)展繼續(xù)提供有力的技術(shù)支撐。

為國(guó)家超低溫領(lǐng)域的發(fā)展提供自主可靠的關(guān)鍵技術(shù)和裝備，是四川空分作為國(guó)家重大裝備制造基地義不容辭的責(zé)任。四川空分將繼續(xù)深耕低溫技術(shù)領(lǐng)域，為我國(guó)低溫領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。