新華網(wǎng)北京2月15日電(記者 吳晶晶)煤炭是我國的主要能源,但其傳統利用技術(shù)效率低、污染重。多年來(lái),中國科學(xué)院緊密?chē)@國家清潔煤技術(shù)戰略需求,長(cháng)期堅持不懈,立足自主創(chuàng )新,加強應用示范,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產(chǎn)權技術(shù),已成為國際上煤化工循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)領(lǐng)域具有重要影響的研發(fā)力量。
面向國家需求,戰略部署煤炭清潔高效利用技術(shù)體系
我國石油、天然氣資源短缺,煤炭在未來(lái)相當長(cháng)時(shí)期內仍將是我國最主要的一次能源。然而煤炭轉化利用過(guò)程中存在諸多問(wèn)題與挑戰,如綜合利用效率低下、環(huán)境污染嚴重、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)現節能減排是我國能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然選擇。”中科院山西煤炭化學(xué)研究所所長(cháng)王建國介紹說(shuō),為了提升我國能源工業(yè)技術(shù)水平,我國將清潔煤技術(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、煤炭轉化、污染排放控制與廢棄物處理等。
圍繞國家清潔煤技術(shù)戰略需求,中科院在長(cháng)期積累的基礎上進(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)等多項核心單元技術(shù)上實(shí)現了突破,形成了自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)業(yè)化技術(shù),打破了國外的技術(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產(chǎn)權的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)和解決方案。
目前,中科院在全國建立了由三個(gè)中試基地、多個(gè)國家重點(diǎn)實(shí)驗室、系列研究中心共同組成的清潔煤技術(shù)研發(fā)平臺。并通過(guò)“百人計劃”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(zhuān)業(yè)人才隊伍。
立足科學(xué)前沿,堅持不懈造就清潔煤技術(shù)領(lǐng)先地位
乙二醇是一種戰略性的化工基本原料,目前主要采用石油路線(xiàn)制備。在我國,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)結構研究所開(kāi)始著(zhù)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)了擁有我國自主知識產(chǎn)權的煤制乙二醇成套技術(shù),建成了世界上第一套20萬(wàn)噸級工業(yè)示范項目。
“此項技術(shù)標志著(zhù)我國在世界上率先實(shí)現了煤制乙二醇成套技術(shù)的工業(yè)化應用,利用我國相對富產(chǎn)的煤炭資源替代目前的石油路線(xiàn)生產(chǎn)乙二醇,經(jīng)濟效益高,切合我國資源實(shí)際。”中科院福建物質(zhì)結構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。從基礎研究到中試,再到工業(yè)示范和產(chǎn)業(yè)化,中科院一項項清潔煤技術(shù)的發(fā)展,大多經(jīng)歷了多年堅持不懈的原始創(chuàng )新與技術(shù)研發(fā)。
中科院山西煤炭化學(xué)研究所自上世紀八十年代初開(kāi)展煤制油工業(yè)技術(shù)的研究。該所獨創(chuàng )高溫漿態(tài)床合成油技術(shù)與費托合成催化劑生產(chǎn)技術(shù),應用于全國三個(gè)16萬(wàn)噸示范工程項目,各項指標達到國際領(lǐng)先水平,催化劑產(chǎn)能是國外同類(lèi)技術(shù)的4到5倍,催化劑在油品中的成本只有國外技術(shù)的五分之一,標志著(zhù)我國已完全掌握了先進(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)噸級工業(yè)性試驗,以此為基礎建成了世界首套年產(chǎn)60萬(wàn)噸烯烴工業(yè)裝置并實(shí)現了滿(mǎn)負荷平穩運行,貫通了一條從煤炭資源制取基本化工原料的非石油路線(xiàn)。目前,利用DMTO技術(shù)的多套工業(yè)化裝置正在建設中,催生了煤制烯烴新興產(chǎn)業(yè)的形成。
堅持院地合作,強強聯(lián)手鑄造產(chǎn)學(xué)研技術(shù)推廣體系
長(cháng)期以來(lái),中科院以系統性的基礎研究為源頭,不斷加強中試平臺建設,加強與高校、企業(yè)、地方政府的合作,探索產(chǎn)學(xué)研相結合的技術(shù)推廣應用模式,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)走出了一條基礎性研究-中試研究-技術(shù)示范-產(chǎn)業(yè)化推廣的技術(shù)轉化道路。
該所于1985年建起了國內首個(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)驗室推向了工業(yè)應用。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)品級的研究開(kāi)發(fā)。通過(guò)科研開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)應用的無(wú)縫對接,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)升級和產(chǎn)品更新?lián)Q代。截至2009年底,合作產(chǎn)品累計銷(xiāo)售超過(guò)2500臺,產(chǎn)值超過(guò)230億元。這些產(chǎn)品的運行減少了大量燃煤污染排放,為環(huán)境保護作出了貢獻。
據介紹,目前中國科學(xué)院正在繼續完善煤炭清潔高效利用產(chǎn)業(yè)鏈。“我們力爭在未來(lái)的十年內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。”中科院高技術(shù)研究與發(fā)展局副局長(cháng)劉桂菊說(shuō)。