解決了氦氣的產量，地緣政治也會影響市場供應
發(fā)布時間:
2023-08-07 10:31
不久前，圣路易斯華盛頓大學的化學教授索菲亞·海斯（Sophia E. Hayes）由于氦缺乏而不得不關閉了六臺核磁共振波譜儀中的兩臺。核磁儀器是用來實現分子的物理和化學性質的主力，氦對于其操作必不可少：貴重元素將儀器核心的超導磁體保持在4.2 K以下。
海斯說，同樣令人擔憂的是，她在獲得氦氣時為氦氣付出了高昂的代價。她說：“我們的預算是固定的。” “我們根本無法承受所有使用的成本。”
來自：俄羅斯天然氣工業(yè)股份公司
俄羅斯天然氣工業(yè)公司（Gazprom）在俄羅斯斯沃博德尼（Svobodny）鎮(zhèn)附近興建的天然氣處理設施還將生產大量氦氣。
另一位NMR用戶是美國中西部大學的一名化學家，他要求保持匿名以免被供應商打擾，他說該供應商減少了氦氣的銷售，為此他現在每升的價格為27美元，是他所付以前的三倍。幾年前，由于氦氣價格上漲，他不得不離線使用電噴霧電離傅立葉變換離子回旋共振質譜儀，該質譜儀具有氦冷卻的磁體。他說：“我不確定為什么氦如此難有。” “也許供應商比我們優(yōu)先考慮其他供應商。”
幸運的是對于依靠氦氣的科學家來說，短缺和價格波動可能很快就會結束。追蹤氦氣的顧問表示，未來5年內開始的新的氦氣項目（來自大小生產商）將產生大量供應。對于依靠該元素作為載氣的色譜和質譜用戶，以及對于依靠其進行醫(yī)學成像，電子制造甚至是聚會用氣球的其他用戶而言，這也是個好消息。
但是，樂觀的預測帶有警告。顧問們說，鑒于貿易和其他地緣政治的不確定性，沒有人能保證氦會輕易流向所有需要的人?？茖W家應考慮保護氦氣并在可能的情況下替代其他元素。
自從以前經營過Matheson Tri-Gas氦氣業(yè)務的顧問Phil Kornbluth表示，自四個阿拉伯國家于2017年6月對卡塔爾的封鎖以來，氦氣供應一直特別緊張?？ㄋ栒业搅私鉀Q方法，但是關閉的影響仍然存在。
來自：液化空氣
卡塔爾的這家拉斯加斯液化器（正在建設中）于2013年安裝時是世界上最大的氦液化器。
今年夏天出現了新的問題。氦氣市場一直處于大約10％至15％的短缺狀態(tài)。然后，?？松梨谠趹讯砻髦莸囊患掖笮秃S因維護而關閉，以及阿爾及利亞阿爾澤夫一家工廠的維護中斷，使赤字增加到約40％。到8月底，兩個工廠都恢復了生產線，現在“我們回到了供應不足10％至15％的狀態(tài)，” Kornbluth說。
但是，Kornbluth指出，許多大型新資源將在2020年開始啟動，這意味著至少在2020年代上半年供應狀況會更加健康。這些項目包括1200萬立方米開始從卡塔爾氦每年檔明年年底。經過第一的俄羅斯天然氣工業(yè)公司的三個2000萬立方米氦單位在2021年在俄羅斯打開，任何揮之不去的短缺應該結束了，他說。
總而言之，近8000萬立方米的新氦容量應提供2024年的新產能約為1.6億立方米氦的2018年全球生產的“巨型增長”將降低氦氣的價格，預計巴拉咨詢公司IHS Markit的工業(yè)氣體主管Suresh。
巴斯夫和林德還提出了一項鼓勵措施，即為氣體處理廠提供一套天然氣調節(jié)設備，其中包括他們所說的經濟型氦處理裝置。BASF-Linde工藝使用贏創(chuàng)工業(yè)的聚酰亞胺中空纖維膜將天然氣中的氦氣分離出來。然后，Linde變壓吸附裝置將其純化至99.999％。
林德公司的一位發(fā)言人說，該公司并不期望買家敲門。她說，天然氣加工商往往是“相當保守的”投資者。蘇雷什說，該工藝將提高氦氣分離的成本效益，但他補充說，“不確定它將產生重大影響。”
任何人都認為，在將氦氣帶給全球客戶的脆弱的供應鏈中，相對平靜將持續(xù)多長時間。去年，美國政府停止了在得克薩斯州波特縣的克里夫賽德氣田儲藏庫中出售氦氣儲量。這些儲備的銷售一次占世界氦產量的三分之一，并有助于彌補供應中斷。該液場仍在運營和存儲私有的氦氣，供煉油廠使用，例如空氣產品和化學制品公司和梅塞爾集團。
但是，美國政府已授權出售摩崖洞和管道，它連接到由9月30日，2021年煉油此次出售將包括6800萬立方米中剩余的儲備國有氣體，Kornbluth說。他懷疑一個或多個主要的氦精煉機最終將贏得政府資產的拍賣。
諸如發(fā)布C＆EN的美國化學學會和美國物理學會這樣的科學組織都對該交易表示關注，并建議美國需要維持戰(zhàn)略儲備。
計劃在未來幾年內進行大氦氣項目，估計其總產量相當于目前世界產量的一半。資料來源：公司數據和行業(yè)顧問。注意：阿穆爾河天然氣加工廠位于俄羅斯的Svobodny附近。Helium 3設施位于卡塔爾的拉斯拉凡工業(yè)城。
氦氣的創(chuàng)紀錄價格刺激了許多小型項目，其中大部分在美國和加拿大。
資料來源：公司數據和行業(yè)顧問。注意：列表不完整。
“鑒于地緣政治風險，依靠卡塔爾，阿爾及利亞和俄羅斯作為氦氣來源不是一個好主意，”物理學會政府事務專家馬克·艾爾瑟瑟（Mark Elsesser）說。這兩個組織希望政府保留Cliffside的所有權。他們還建議學術用戶應練習氦氣的養(yǎng)護。
Elsesser補充說，這兩個組織都鼓勵國家科學基金會在其材料研究部門擴大一個小計劃，以幫助學術研究人員支付氦回收設備的費用。此類設備（包括凈化和制冷設備）的成本可能高達100,000美元或更多，具體取決于安裝規(guī)模。
盡管氦是不可再生的資源，但分析人士說，世界有大約100年的供應期。根據政府數據，美國擁有全球40％的氦氣資源，是卡塔爾第二大氦氣資源的兩倍。
但是要獲得這些資源，通常是在劣質天然氣混合的井中，可能是一個問題。ACS代表與國會工作人員一起修改了美國眾議院的《 2019年化石能源研究與發(fā)展法案》（Fossil Energy Research and Development Act of 2019）的一項法案，其中包括鼓勵能源部研究從氣體中提取氦氣的更有效方法的措辭。
直到最近，很少有公司單獨鉆氦氣。大型生產商將氦氣作為其主要目標天然氣的副產品分離，天然氣中的氦氣含量在0.2％至7％之間。俄羅斯天然氣公司的項目，比如，打算派42億立方米的天然氣每年供應給中國客戶。該項目的氦階段，約6000萬立方米，是一種事后的東西取意高氦氣的價格優(yōu)勢。
高昂的價格也刺激了野貓經營者開發(fā)僅旨在生產該元素的項目。Kornbluth認為小型生產商主要在美國和加拿大開采油井，目前約占世界供應量的5％，最終可能會提供10％。
在小型氦氣生產商中，有達拉斯的IACX Energy。該公司上游氦氣生產總裁斯科特·西爾斯（Scott Sears）說：“現在是從事氦氣業(yè)務的好時機。”
IACX運營著兩個旨在僅生產氦氣的裝置：一個位于猶他州哈雷圓頂體育場，另一個位于亞利桑那州阿帕奇縣。西爾斯公司預計明年第三個項目將在猶他州伍德賽德圓頂上線，但許可和監(jiān)管方面的障礙可能會推遲該項目。
即將成為生產者的是北美氦氣。首席執(zhí)行官尼古拉斯·斯奈德（Nicholas Snyder）表示，他的公司正在美國和加拿大開發(fā)可作為可靠氦氣資源的油田，不受不穩(wěn)定地區(qū)供應中斷的影響。他說：“在我們的業(yè)務上，氦氣生產潛力巨大。”
斯奈德說，迄今為止，該公司已經從私人投資者那里籌集了5000萬美元。該公司希望在未來兩年內在薩斯喀徹溫省開設三個氦氣項目。
但是，地平線上充斥的氦氣沒有理由帶出派對氣球。世界上大多數氦氣仍將來自天然氣生產商，因為惰性氣體正好為這些生產商帶來了可觀的額外收入。由于維護停工，貿易和外交爭端而導致的輸出中斷，甚至轉向可再生能源，總是會使供應面臨風險。
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集研發(fā)、銷售、技術服務為一體，與“巖谷”合作在濰坊建設300萬m³/年的氦氣分裝工廠。未來將與“巖谷”在能源和氣體等相關產業(yè)深化合作，加速在山東周邊區(qū)域的布局。
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