——訪中國科學院山西煤炭化學研究所所長王建國
王建國 中國科學院山西煤炭化學研究所研究員，博士生導師，中科院“百人計劃”入選者。歷任煤轉(zhuǎn)化國家重點實驗室副主任、山西煤化所副所長，現(xiàn)任煤轉(zhuǎn)化國家重點實驗室主任，山西煤化所所長，國家基金委第九、十屆（物理化學）和十二屆（化學工程）專家評審組成員，催化基礎、羰基合成與選擇氧化國家重點實驗室學委會委員。在國際學術(shù)刊物包括J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., 等發(fā)表論文160余篇，授權(quán)專利12件。獲2005和2007年度山西省自然科學二等獎兩項（第一完成人），2010年度中國科學院朱李月華優(yōu)秀教師獎。主要從事烴醇合成及轉(zhuǎn)化催化劑與反應過程的實驗和理論研究。主持完成了國家基金重大項目、“973”（課題負責人）和中科院“百人計劃”等多項課題，“973”首席科學家，中科院戰(zhàn)略性先導科技專項“低階煤清潔高效梯級利用關鍵技術(shù)與示范”負責人。
煤炭既是我國的主要能源，也是主要污染源和碳排放源。在兩難選擇中，我國必須突破潔凈煤利用的關鍵技術(shù)，實現(xiàn)對煤炭的清潔高效利用，以低碳經(jīng)濟模式支持我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
記者：當前中國能源緊缺、減排緊迫，潔凈煤技術(shù)能為此做些什么？
王建國：當前，煤炭的主要利用方式是直接燃燒用于發(fā)電和工業(yè)供熱，效率低、污染重。
從能源結(jié)構(gòu)看，我國煤炭資源與油氣資源相比相對豐富，長期以來支撐了我國經(jīng)濟的高速增長。可再生能源如果在技術(shù)上沒有取得革命性突破，要取代化石能源尚需相當長的過程，可能達數(shù)十年以上，因此以煤炭為主的能源格局中長期內(nèi)不會改變。中國已確定可持續(xù)經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略，盡管社會節(jié)能、總量控制、發(fā)展可再生能源都是實現(xiàn)這一目標的手段，但最后經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展必須要落實到煤的清潔利用上。
從環(huán)境角度看，目前中國年CO2排放總量約60億噸/年。在哥本哈根會議上，中國承諾2020年單位GDP的CO2排放比2005年降低40%~45%。中國正處于CO2排放的上升期，國際上更加感興趣的是：未來中國的CO2年排放峰值何時出現(xiàn)，絕對值是多少，什么時候開始下降？應對全球氣候變化，世界留給中國的CO2排放空間已經(jīng)非常小。作為主要污染源和碳排放源的煤炭必須通過潔凈煤技術(shù)改變傳統(tǒng)面貌。
潔凈煤技術(shù)是“從煤炭開發(fā)到利用全過程中，旨在減少污染物排放和提高利用率的煤炭加工、燃燒、轉(zhuǎn)化及污染控制”等一系列新技術(shù)的總稱，是“使煤作為一種能源和含碳資源達到最大限度地利用，同時把釋放的污染控制在最低水平，以實現(xiàn)煤的高效、清潔利用”的技術(shù)體系。它將經(jīng)濟效益、社會效益與環(huán)境效益結(jié)合為一體，成為當前世界各國解決煤炭利用問題的主導技術(shù)，也是高技術(shù)國際競爭的重要領域。
記者：在實現(xiàn)高效能源低碳利用的目標過程中，潔凈煤技術(shù)的戰(zhàn)略地位？
王建國：我國已經(jīng)把潔凈煤技術(shù)作為調(diào)整煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、改善環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略對策。1994年成立了“煤炭工業(yè)潔凈煤工程技術(shù)研究中心”，1995年9月成立了“國家潔凈煤技術(shù)開發(fā)推廣應用領導小組”，1997年6月國務院批準了《中國潔凈煤技術(shù)“九五”計劃和2010年發(fā)展綱要》，并將發(fā)展煤潔凈高效轉(zhuǎn)化列入《中國21世紀議程》中最優(yōu)先發(fā)展的科技項目。潔凈煤技術(shù)還被列為《煤炭工業(yè)“十五”規(guī)劃》的四大戰(zhàn)略之一。《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》里明確將煤炭的清潔高效綜合利用確定為能源領域的優(yōu)先發(fā)展主題。
胡錦濤總書記在2010年6月7日兩院院士大會上指出：大力發(fā)展能源資源開發(fā)，利用科學技術(shù)，堅持系統(tǒng)謀劃、節(jié)能優(yōu)先、創(chuàng)新替代、循環(huán)利用、綠色低碳、安全持續(xù)，加強煤清潔高效綜合利用、煤制天然氣、煤制高值化學品的技術(shù)研發(fā)。
根據(jù)煤炭消費呈現(xiàn)多元化格局的特點，我國不僅將煤作為一種能源，而且作為一種重要的含碳資源，圍繞煤炭高效低碳化利用、替代油氣制備優(yōu)質(zhì)液體燃料和化學品利用的兩大主題，發(fā)展煤清潔高效利用技術(shù)，以促進我國社會、經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，保障我國能源安全。
記者：我國在潔凈煤技術(shù)領域未來的突破方向是什么？
王建國：一是燃燒技術(shù)。
煤的傳統(tǒng)利用方式中，燃燒是較為成熟的技術(shù)，發(fā)展目標是提高燃燒效率、降低污染物和CO2排放。其關鍵技術(shù)在于鍋爐技術(shù)的研發(fā)，循環(huán)流化床鍋爐（CFB）由于其燃料適應性和環(huán)保特性而得到大規(guī)模的研究開發(fā)和商業(yè)應用，CFB的高參數(shù)化一直是技術(shù)開發(fā)追求的指標。
目前，中科院工程熱物理所已完成容量小于200MW循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)示范和產(chǎn)業(yè)化應用，通過與多家企業(yè)合作，開發(fā)生產(chǎn)的系列CFB產(chǎn)品超過2000臺，并有多臺循環(huán)流化床鍋爐出口到國外。
當前，中科院工程熱物理所正在進行600MW超臨界CFB技術(shù)的研究。上海鍋爐廠有限公司、東方鍋爐（集團）股份有限公司和哈爾濱鍋爐廠有限責任公司也在自主開發(fā)超臨界CFB技術(shù)，以期趕上國際研究開發(fā)進程。
二是煤炭氣化技術(shù) 。
煤氣化技術(shù)是煤炭高效、清潔利用的核心技術(shù)之一，是發(fā)展煤基化學品、煤基液體燃料、合成天然氣、IGCC發(fā)電、制氫、燃料電池、工業(yè)燃料氣及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)等過程工業(yè)的基礎。
在市場需求和政府支持下，通過產(chǎn)學研結(jié)合，對德士古（Texaco）、魯奇（Lurgi）氣化技術(shù)引進吸收再創(chuàng)新，使得國內(nèi)自主開發(fā)的技術(shù)也有了長足的發(fā)展。
三是煤炭液化工藝 。
煤炭液化是指煤炭通過化學加工轉(zhuǎn)化為液體燃料及化學品的統(tǒng)稱，可分為直接液化和間接液化。
煤炭直接液化 2008年l2月，神華鄂爾多斯100萬噸/年的煤直接液化示范工程順利實現(xiàn)油渣成型，打通全流程，產(chǎn)出合格的石腦油和柴油等目標產(chǎn)品，這標志著神華煤直接液化示范工程取得了突破性進展，但要達到穩(wěn)定運行仍然存在較大難度。
煤炭間接液化 其主要技術(shù)途徑有兩條：一是從合成氣出發(fā)生產(chǎn)液體燃料（費托合成）、氣體燃料（SNG）和各種低碳化工原料；二是從合成氣制備的甲醇出發(fā)，催化轉(zhuǎn)化為各種化學品及燃料。
在費托合成技術(shù)方面，中科院山西煤化所已分別在內(nèi)蒙古伊泰、山西潞安和神華建設了三個16萬～18萬噸/年的工業(yè)示范廠，目前正在進行現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)和后續(xù)技術(shù)的研究與開發(fā)。兗州礦業(yè)集團100萬噸/年間接液化工業(yè)示范裝置的前期工作已基本完成，具備了建設大型工業(yè)化裝置的技術(shù)條件。同時，中科院山西煤化所以生產(chǎn)高附加值化學品為目標的鈷基固定床費托合成技術(shù)也取得重大突破。這些研究成果使我國煤制油技術(shù)整體水平處于國際領先地位。
我國煤制天然氣（SNG）技術(shù)是煤氣化、煤氣凈化及煤氣甲烷化的集成技術(shù)。2009年8月，第一個經(jīng)國家發(fā)改委核準的大唐國際40億立方米/年示范工程在內(nèi)蒙古克什克騰旗開工建設，預計2012年投產(chǎn)后向北京提供天然氣。
在合成氣制乙二醇技術(shù)方面，中科院福建物構(gòu)所成功開發(fā)出高活性CO氣相催化合成草酸酯催化劑，2009年12月，在內(nèi)蒙古通遼高新技術(shù)開發(fā)區(qū)建成世界第一套20萬噸/年乙二醇工業(yè)示范裝置，并試車成功。
我國甲醇制備烯烴技術(shù)處于國際領先地位。2006年，中科院大連化物所與陜西新興煤化工科技發(fā)展有限公司合作首次完成了萬噸級（1.67萬噸/年）甲醇制烯烴（DMTO）流化床工藝技術(shù)工業(yè)性試驗；2010年，神華包頭60萬噸/年DMTO工業(yè)化裝置開車成功，至今運行穩(wěn)定，甲醇轉(zhuǎn)化率100%，乙烯和丙烯選擇性大于80%。我國甲醇制聚甲氧基二甲醚迄今為止還沒有實現(xiàn)工業(yè)化的技術(shù)，但最近中科院蘭州化物取得了技術(shù)突破，形成了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。
運用我國自主知道產(chǎn)權(quán)的甲醇制汽油（MTG）技術(shù)，目前正在云南建設20萬噸/年汽油的商業(yè)運行裝置。
記者：潔凈煤技術(shù)涉及煤電、煤化兩個行業(yè)，跨領域、跨學科，是一項龐大的系統(tǒng)工程。您對這項技術(shù)發(fā)展有何建議？
就我國而言，在今后相當長的時期內(nèi)，煤炭仍將是最主要的能源。傳統(tǒng)的利用方式是粗放的、不可持續(xù)的，發(fā)展煤炭清潔高效綜合利用技術(shù)，實現(xiàn)節(jié)能減排是我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。今后應圍繞煤炭低碳化利用和替代油氣制備優(yōu)質(zhì)液體燃料與化學品兩大主題，確立基礎研究→核心技術(shù)突破→系統(tǒng)集成→產(chǎn)業(yè)化平臺的發(fā)展模式，開展煤的清潔高效利用。
潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化是發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)的核心。為加快我國潔凈煤技術(shù)的發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化，應著重做好以下幾方面的工作：
1．根據(jù)我國發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)的目標，加大基礎研究力度，把基礎研究作為技術(shù)進步的核心動力，使基礎研究與技術(shù)開發(fā)緊密結(jié)合，在此基礎上加速核心技術(shù)的工業(yè)化進程。
2．為促進中國潔凈煤技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化及推廣應用，應根據(jù)市場需求，選擇適合我國國情及發(fā)展階段的潔凈煤技術(shù)。確定重點，明確任務，開展國內(nèi)和國際合作的研究、開發(fā)、示范和推廣應用。
3．從整體能效的角度考慮，以資源綜合利用為核心，以循環(huán)經(jīng)濟和低碳經(jīng)濟理念為指導，發(fā)展高效定向轉(zhuǎn)化催化技術(shù)、先進發(fā)電技術(shù)和煤氣化技術(shù)，并通過優(yōu)化工藝、系統(tǒng)集成和發(fā)展多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，提高能效，減少CO2排放。
4．充分考慮煤炭的結(jié)構(gòu)和組成特征，發(fā)展煤炭清潔高效梯級利用技術(shù)。利用低階煤中揮發(fā)性烴類化合物可以在溫和條件下直接提取油氣和化學品的特點，提高煤炭利用效率和利用價值。
5．建立潔凈煤技術(shù)的識別、篩選和評價方法，完善評價指標體系。采用技術(shù)－經(jīng)濟－環(huán)境的綜合定量方法對煤炭開發(fā)利用技術(shù)進行評價，提出潔凈煤技術(shù)進一步發(fā)展指標或目標，持續(xù)改進，促進潔凈煤技術(shù)全面發(fā)展。
6．制定相應的政策法規(guī)，為促進潔凈煤技術(shù)的發(fā)展提供法律環(huán)境，加強關于潔凈煤技術(shù)的宣傳，提高公眾意識等。
7．加強國際交流與合作，了解國際同領域的發(fā)展動態(tài)，利用全球資源，引進國外先進人才和技術(shù)，并培養(yǎng)國內(nèi)技術(shù)人才。
煤清潔高效利用路線圖
