在现代工业版图中，氦气是一种十分“矛盾”的气体资源。它很轻，轻到能飘向云端。它无色无味，常常被人忽略，是仅次于氢气最轻的气体。它又很“重”，重到支撑起国之重器。芯片光刻冷却、核磁共振超导、火箭燃料增压、核聚变装置等诸多尖端领域，都离不开氦气的身影。

　　氦气在我国气田中的含量极低，提取难度大。“就好比从两杯水里筛沙子，一杯水里只有一粒沙，另一杯里却一堆沙。”筛选过程中，技术人员必须造出一张精度极高的“膜”，上面布满微小孔洞，小到只有氦原子能够通过，从而实现与其他气体精准分离。

　　而国内氦气的核心应用场景——核磁共振成像、半导体、航空航天等领域，恰恰对纯度有着严苛要求。半导体产业，氦气用于光刻机超导冷却、晶圆精密温控、超洁净保护及质谱检漏等环节，纯度必须达到99.999%（5个9，即5N级）以上；航空航天火箭推进等关键环节，纯度更是要求不低于99.9999%（6个9，即6N级）。

图：万瑞冷电研制的“低温精制及脱氖装置”在延安天然气提氦项目现场稳定运行。

　　对此，电科博微万瑞冷电自主研制低温精制及脱氖装置，产出氦气纯度高达99.99997%（6N级），氖气杂质低于0.3ppm，成为国内首套从天然气中提取6N级超纯氦气的装置。

　　这项技术不简单。电科博微万瑞冷电总工程师章学华表示，由于天然气中氦气含量不高，国内大多数气源提氦后，还需进一步的提纯与精制。工艺最大的技术难点在于氦和氖的分离。“氦和氖的分子直径只差0.6埃米，相当于头发丝直径的百万分之一，加上天然气和空气含量少，不和其他物质反应，传统工艺几乎无法有效分离。”这就像一对长得几乎一模一样的双胞胎，还不搭理人，外人很难分辨。

　　针对提氦过程中的各类杂质，万瑞冷电打出一套技术“组合拳”，采用膜分离、变压吸附、催化脱氢、低温精制四阶耦合工艺。前两道工序如同精密“筛子”与“吸附器”，脱除甲烷和氮气；催化脱氢通过化学反应去除氢气；深低温精制则利用高比表面积吸附剂，精准分离氖气。这套设备有效解决了低丰度氦气制备投资大、运营成本高和操作弹性小的难题，其制造与运营成本较国外同类产品降低约30%。更关键的是，高效吸附剂、低温制冷设备、低温阀门及核心配件大多实现自主创新。

　　在氦气回收纯化领域，万瑞冷电同样持续发力，研制出国内首台大型氦气回收装置，推出了工业氦气循环利用设备。“通过我们的回收、纯化技术，每年能节约300万立方米氦气，大幅降低对新增氦资源的需求。”章学华说。