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让“洁净能源”与“先进材料”互为促进

2017-09-25 08:40:43 中国科学报   作者: 高雅丽  

在我国能源结构中,煤炭一直处于重要地位,“富煤、贫油、少气”的资源禀赋特点,决定了煤炭仍然是保障我国能源安全稳定的基石。

中国科学院山西煤炭化学研究所(以下简称山西煤化所)所长王建国向《中国科学报》记者表示:“煤炭在未来相当长的时间内,其基础地位不会发生根本性改变。山西煤化所围绕煤炭清洁高效利用、新型炭材料制备与应用和可再生能源转化利用,开展了一系列定向基础研究、关键核心技术和重大系统集成创新,取得了一系列重要科技创新成果。”

满足国家能源战略安全

1954年,中国科学院煤炭研究室在大连中国科学院石油研究所(即现在的中国科学院大连化学物理研究所)挂牌成立,这成为山西煤化所的前身。1961年,煤炭研究室扩建为中国科学院煤炭化学研究所,并开始向太原搬迁;1978年9月,正式更名为中国科学院山西煤炭化学研究所。

王建国1991年到山西煤化所攻读博士学位,之后赴德国开展合作研究,1998年重新回到煤化所工作,在这20余年里,他亲眼见证了煤化所的发展变迁。

他对《中国科学报》记者说:“在大家的共同努力下,山西煤化所由一个只有64人的实验室,逐渐发展壮大为拥有400余名科研人员的现代化专业研究所,我们的研究领域从基础研究扩展到工艺过程开发和产业化应用。”

山西煤化所面向国家能源与国防安全战略需求,面向国民经济主战场,协调解决能源利用效率与生态环境问题,重点突破制约国家战略性新兴产业发展的先进材料瓶颈。

经过六十多年的发展,目前山西煤化所拥有太原桃南园区、小店中试基地、扬州碳纤维工程技术中心3个研发区域,拥有煤转化国家重点实验室、煤炭间接液化国家工程实验室、碳纤维制备技术国家工程实验室以及山西煤化工技术国际研发中心等4个国家级研发单元。

2012年,“低阶煤清洁高效梯级利用关键技术与示范”战略性先导科技专项启动,山西煤化所作为牵头单位,联合中科院九个研究所共同承担完成“煤专项”的各项研究任务。

“低阶煤占我国已探明煤炭储量(10200亿吨)55%以上,它的煤化程度低,蕴藏其中的挥发分相当于1000亿吨的油气资源。先导专项以高效热解技术为先导,建立低阶煤清洁高效利用的技术体系,着力实现系统能效提高5%~8%。”王建国告诉记者。

在项目研究过程中,山西煤化所承担了加氢热解、半焦气化、烟气净化、合成气转化、甲醇转化等研究任务。王建国表示:“煤专项完成多个示范工程,不仅靠科研人员的辛勤付出,更需要得益于政府、企业的大力支持。今年9月,先导专项顺利通过八个项目及专项科技目标和科研管理验收。”

在不同历史时期,山西煤化所为国家洁净能源与先进材料技术研发作出了突出贡献,获得国家发明奖、国家科技进步奖等各类科技奖励180多项,国家授权专利570多项。

以创新驱动引领“十三五”

王建国介绍,“十三五”期间,山西煤化所围绕“一三五”发展战略,聚焦“能源资源”和“先进材料”两大领域,落实创新驱动发展战略。

在山西煤化所的发展构思中,科研创新工作将以国家和企业需求转化为导向,依托洁净能源和先进材料两大领域的“创新研究院”,积极争取承担国家和地方重大科技任务,使研究所在煤炭清洁高效转化利用和新型碳材料制备与应用方面成为“特色鲜明、优势显著、不可替代”的现代化研究所。

王建国说:“我们将重点在三个方面取得重大突破,包括突破制约煤制油产品结构与能效的关键技术,实现煤制油技术的升级换代;突破甲醇定向催化转化制备基础化学品和液体燃料关键技术瓶颈,实现甲醇下游产品链有效延伸;特别是要解决特种石墨材料制备与应用技术难题,实现特种石墨在核能、航空航天、新能源等领域的应用。”

除此之外,山西煤化所将重点发展“五个培育方向”,在碳资源热化学转化、合成气转化新过程、煤炭利用过程污染物控制与资源化利用、先进炭材料制备及应用、可再生资源的转化与利用方面取得重要进展。

在王建国看来,科研工作开展离不开对科技人才的培养。他表示,煤化所在高端人才引进和研究生培养方面给予倾向性政策支持,通过组建“杰出青年”和“百人计划”牵头的技术研发团队,与企业的工程技术人员紧密结合,形成“基础研究—技术研发—工程放大”三位一体的人才队伍,有效推动科研任务的顺利实施。

同时,煤化所积极招聘博士后研究人员,为博士后提供免费公寓住房,设置博士后专项补贴,在薪酬之外,增加特别津贴,以不断提升对优秀人才的吸引力。

因地制宜促科技成果转化

对于当今的能源利用和转化技术而言,把煤炭单纯作为燃料的时代已经过去,煤化技术研发和产业化应用已成为新的发展方向。

在“十三五”期间,山西煤化所拟在能源省份建设能源化工技术推广平台,在长三角、珠三角建设材料技术推广平台,把平台建设作为研究所的“触角”,感知需求、搭建渠道,有效推动研究所与企业的技术交流,加速科技成果转化。

研究所依托现有的研发平台和与企业联合组建的研究中心、工程技术中心,借鉴、消化、吸收企业的科技开发资金和管理方法,不断打造新型科学的产学研合作模式,实现“基础—研发—中试—示范”四位一体的平台建设。

2016年12月6日,以山西煤化所自主研发的高温铁基浆态床煤炭间接液化技术为核心的全球单套规模最大的煤炭间接液化装置——神华宁煤400万吨/年煤制油工程投料,产出费托轻质油和费托重质油;9日产出稳定合格蜡;18日加氢精制装置产出合格柴油;21日实现了煤制油工程全流程贯通。这成为山西煤化所重大成果产出的成功应用典范。习近平总书记对这一项目作出重要指示,极大地鼓舞了一线参与技术攻关和推进科技成果成功转化应用的科技人员。

王建国介绍,未来煤化所将建立健全技术成果转移转化机制,培育技术转移管理团队。同时积极探索产学研合作的新机制,制定成果转移转化的实施细则,完善技术成果转移转化的激励机制,建立“企业为主体、市场为导向、产学研集合” 的科技合作模式,着力推动技术成果的转移转化。




责任编辑: 曹吉生

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