中科院让煤炭更清洁高效

煤炭在未来相当长的时期内仍将是我国最主要的一次能源,但“煤炭转化利用过程中存在诸多问题与挑战,如利用效率低下、环境污染严重、水短缺及二氧化碳排放量大等。”中国科学院山西煤化所所长王建国说,发展煤炭高效清洁综合利用技术,实现节能减排成为我国能源产业发展的必然选择。

“煤基清洁燃料及化工品生产”中国科学院的科学家们习惯地将其简称为“洁净煤”。经过长期不懈的研究,中科院在这一领域,特别是煤制油、煤制乙二醇等方面取得重大突破,形成了自主知识产权的产业化技术。

立足国家需要提前布局

“受石油危机的冲击,在上世纪70年代末引发了利用非石油资源生产烯烃的技术研究。”中科院大连化物所副所长刘中民说,该所的科研人员认为用煤替代石油生产烯烃具有重要战略意义。然而当石油价格不足10美元一桶时,这项研究被认为“不重要”、“不起眼”。

“但是,我们的研究组一直坚持到今天。”不仅大连化物所,福建物构所、过程工程所……中国科学院集中研发优势,将这项研究持之以恒做到现在。从基础研究到中试,从中试到工业示范和产业化……三十多年后的今天,在石油价格不断攀升的情况下,这份高瞻远瞩的战略布局彰显出其不可或缺的重要性。

始终与产业紧密合作

介绍起洁净煤技术,王建国充满了自豪:“我们所联合内蒙伊泰、山西潞安和中国神华等国内大型煤炭企业,开始了年产1000吨合成油的中试研发,逐步掌握了煤制油的关键核心工业技术。该技术应用于伊泰、潞安、神华煤基间接合成油的三个16万吨示范工程项目,各项指标达到国际领先水平,催化剂产能是国外同类技术的4-5倍、成本只有国外技术的1/3,标志着我国已完全掌握了先进高效的煤制油工业技术。”

源于基础、立足创新、转化应用,在研制过程中,中科院始终不断加强与高校、企业、地方政府的合作,探索产学研相结合的技术推广应用模式。

“十二五”任重道远

随着我国经济的快速发展,煤的消耗也在快速增长,目前占我国一次能源消费总量的2/3左右。“十二五”规划在“推进能源多元清洁发展”一节中提出:“有序开展煤制天然气、煤制液体燃料和煤基多联产研发示范,稳步推进产业化发展。”

这对清洁煤的研发提出了更高要求。据中科院高技术研究与发展局副局长刘桂菊介绍,中科院已经在煤气化、燃烧、热解、合成醇醚燃料与化学品、煤污染物脱除以及二氧化碳捕获封存利用等领域进行了布局,今后5-10年可望形成具有一批自主知识产权的产业化技术和煤炭清洁高效利用整体解决方案。

目前科学院正在继续完善煤炭清洁高效利用产业链。刘桂菊说:“我们力争在未来的十年内建立起煤炭清洁高效综合利用的完备技术体系,为我国能源产业的发展和安全发挥引领、示范和带动的作用。”