立足創(chuàng)新，發(fā)展煤炭清潔高效利用技術(shù)體系
——中科院清潔煤技術(shù)成果綜述

    新華社北京２月１５日電（記者 吳晶晶）煤炭是我國(guó)的主要能源，但其傳統(tǒng)利用技術(shù)效率低、污染重。多年來(lái)，中國(guó)科學(xué)院緊密圍繞國(guó)家清潔煤技術(shù)戰(zhàn)略需求，長(zhǎng)期堅(jiān)持不懈，立足自主創(chuàng)新，加強(qiáng)應(yīng)用示范，在煤基清潔燃料及化工品生產(chǎn)領(lǐng)域形成了一系列自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)，已成為國(guó)際上煤化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)領(lǐng)域具有重要影響的研發(fā)力量。

    面向國(guó)家需求，戰(zhàn)略部署煤炭清潔高效利用技術(shù)體系

    我國(guó)石油、天然氣資源短缺，煤炭在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)仍將是我國(guó)最主要的一次能源。然而煤炭轉(zhuǎn)化利用過(guò)程中存在諸多問(wèn)題與挑戰(zhàn)，如綜合利用效率低下、環(huán)境污染嚴(yán)重、水資源短缺及二氧化碳排放量大等。

    “因此，發(fā)展煤炭高效清潔綜合利用技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排是我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然選擇?！敝锌圃荷轿髅禾炕瘜W(xué)研究所所長(zhǎng)王建國(guó)介紹說(shuō)，為了提升我國(guó)能源工業(yè)技術(shù)水平，我國(guó)將清潔煤技術(shù)列為優(yōu)先發(fā)展的先進(jìn)適用技術(shù)，其中包括煤炭加工、煤炭高效潔凈燃燒、煤炭轉(zhuǎn)化、污染排放控制與廢棄物處理等。

    圍繞國(guó)家清潔煤技術(shù)戰(zhàn)略需求，中科院在長(zhǎng)期積累的基礎(chǔ)上進(jìn)行了系列前瞻布局，圍繞關(guān)鍵核心技術(shù)集中開(kāi)展攻關(guān)，在煤間接法合成油、煤制乙二醇、甲醇制烯烴、煤的循環(huán)流化床燃燒、ＩＧＣＣ及多聯(lián)產(chǎn)等多項(xiàng)核心單元技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破，形成了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，打破了國(guó)外的技術(shù)壟斷，并在工程示范方面取得了重大成果。

    此外，中科院還在煤氣化、燃燒、熱解、合成醇醚燃料與化學(xué)品、煤污染物脫除以及二氧化碳捕獲與封存利用等領(lǐng)域進(jìn)行了布局。據(jù)介紹，這些領(lǐng)域的核心單元技術(shù)有望在今后５年到１０年形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)和解決方案。

    目前，中科院在全國(guó)建立了由三個(gè)中試基地、多個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、系列研究中心共同組成的清潔煤技術(shù)研發(fā)平臺(tái)。并通過(guò)“百人計(jì)劃”等人才引進(jìn)，形成了煤炭熱解、燃燒、合成、污染物脫除等領(lǐng)域的專業(yè)人才隊(duì)伍。

    立足科學(xué)前沿，堅(jiān)持不懈造就清潔煤技術(shù)領(lǐng)先地位

    乙二醇是一種戰(zhàn)略性的化工基本原料，目前主要采用石油路線制備。在我國(guó)，乙二醇需求量大、產(chǎn)能低，進(jìn)口依存度極高。

    １９８２年，中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所開(kāi)始著手研究以煤替代石油乙烯來(lái)合成乙二醇的新工藝。經(jīng)過(guò)近３０年的努力，該所成功開(kāi)發(fā)了擁有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤制乙二醇成套技術(shù)，建成了世界上第一套２０萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)示范項(xiàng)目。

    “此項(xiàng)技術(shù)標(biāo)志著我國(guó)在世界上率先實(shí)現(xiàn)了煤制乙二醇成套技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用，利用我國(guó)相對(duì)富產(chǎn)的煤炭資源替代目前的石油路線生產(chǎn)乙二醇，經(jīng)濟(jì)效益高，切合我國(guó)資源實(shí)際?！敝锌圃焊＝ㄎ镔|(zhì)結(jié)構(gòu)研究所研究員姚元根說(shuō)。

    煤制乙二醇是中科院發(fā)展清潔煤技術(shù)的一個(gè)典型案例。從基礎(chǔ)研究到中試，再到工業(yè)示范和產(chǎn)業(yè)化，中科院一項(xiàng)項(xiàng)清潔煤技術(shù)的發(fā)展，大多經(jīng)歷了多年堅(jiān)持不懈的原始創(chuàng)新與技術(shù)研發(fā)。

    中科院山西煤炭化學(xué)研究所自上世紀(jì)八十年代初開(kāi)展煤制油工業(yè)技術(shù)的研究。該所獨(dú)創(chuàng)高溫漿態(tài)床合成油技術(shù)與費(fèi)托合成催化劑生產(chǎn)技術(shù)，應(yīng)用于全國(guó)三個(gè)１６萬(wàn)噸示范工程項(xiàng)目，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，催化劑產(chǎn)能是國(guó)外同類技術(shù)的４到５倍，催化劑在油品中的成本只有國(guó)外技術(shù)的五分之一，標(biāo)志著我國(guó)已完全掌握了先進(jìn)高效的煤制油工業(yè)技術(shù)。

    作為煤制低碳烯烴的核心技術(shù)，中科院大連化學(xué)物理研究所經(jīng)過(guò)２０多年努力研發(fā)了甲醇制烯烴技術(shù)（ＤＭＴＯ），與企業(yè)合作完成了世界首次萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)性試驗(yàn)，以此為基礎(chǔ)建成了世界首套年產(chǎn)６０萬(wàn)噸烯烴工業(yè)裝置并實(shí)現(xiàn)了滿負(fù)荷平穩(wěn)運(yùn)行，貫通了一條從煤炭資源制取基本化工原料的非石油路線。目前，利用ＤＭＴＯ技術(shù)的多套工業(yè)化裝置正在建設(shè)中，催生了煤制烯烴新興產(chǎn)業(yè)的形成。

    堅(jiān)持院地合作，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手鑄造產(chǎn)學(xué)研技術(shù)推廣體系

    長(zhǎng)期以來(lái)，中科院以系統(tǒng)性的基礎(chǔ)研究為源頭，不斷加強(qiáng)中試平臺(tái)建設(shè)，加強(qiáng)與高校、企業(yè)、地方政府的合作，探索產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的技術(shù)推廣應(yīng)用模式，扎實(shí)推進(jìn)潔凈煤技術(shù)的發(fā)展。

    循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是中科院從上世紀(jì)八十年代就開(kāi)始部署的煤清潔燃燒新技術(shù)。中科院工程熱物理研究所在二十多年的實(shí)踐中踏踏實(shí)實(shí)走出了一條基礎(chǔ)性研究－中試研究－技術(shù)示范－產(chǎn)業(yè)化推廣的技術(shù)轉(zhuǎn)化道路。

    該所于１９８５年建起了國(guó)內(nèi)首個(gè)循環(huán)流化床鍋爐工業(yè)化裝置，率先將循環(huán)流化床技術(shù)研發(fā)工作從實(shí)驗(yàn)室推向了工業(yè)應(yīng)用。此后的二十多年，他們與企業(yè)緊密合作，進(jìn)行關(guān)鍵核心技術(shù)和產(chǎn)品級(jí)的研究開(kāi)發(fā)。通過(guò)科研開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的無(wú)縫對(duì)接，為多家鍋爐企業(yè)成功打造了支柱產(chǎn)品，帶動(dòng)了企業(yè)的技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)品更新?lián)Q代。截至２００９年底，合作產(chǎn)品累計(jì)銷售超過(guò)２５００臺(tái)，產(chǎn)值超過(guò)２３０億元。這些產(chǎn)品的運(yùn)行減少了大量燃煤污染排放，為環(huán)境保護(hù)作出了貢獻(xiàn)。

    據(jù)介紹，目前中國(guó)科學(xué)院正在繼續(xù)完善煤炭清潔高效利用產(chǎn)業(yè)鏈?！拔覀兞?zhēng)在未來(lái)的十年內(nèi)形成煤炭資源化清潔高效綜合利用的完備技術(shù)體系，為我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和安全發(fā)揮引領(lǐng)、示范和帶動(dòng)的作用?！敝锌圃焊呒夹g(shù)研究與發(fā)展局副局長(zhǎng)劉桂菊說(shuō)。