11月3日，由中國科學院山西煤炭化學研究所李永旺團隊參與完成的“400萬噸/年煤間接液化成套技術創(chuàng)新開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項目被授予2020年度國家科學技術進步獎一等獎，這項凝聚數(shù)代科學家心血的項目登上了科技巔峰,。2016年12月28日,，習近平總書記對神華寧煤煤制油示范項目建成投產(chǎn)作出重要指示：“這一重大項目建成投產(chǎn),，對我國增強能源自主保障能力,、推動煤炭清潔高效利用、促進民族地區(qū)發(fā)展具有重大意義,，是對能源安全高效清潔低碳發(fā)展方式的有益探索,，是實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略的重要成果?！?/p>
坎坷歷程,，艱辛探索，我國創(chuàng)造煤制油的新歷史
2016年年底,，神華寧煤400萬噸/年煤制油工程打通全廠工藝流程,，這對我國增強能源自主保障能力、推動煤炭清潔高效利用具有重大意義,。在這個目前世界上單體規(guī)模最大的煤制油項目背后,，站立著一支攻堅克難的核心技術團隊。
石油被稱為“工業(yè)的血液”,，但我國是一個富煤少油的國家,，目前三分之二以上的石油依賴進口，嚴重制約著我國的經(jīng)濟發(fā)展和能源安全,。1923年,，德國科學家費舍爾和托普舍發(fā)現(xiàn)可以將煤間接液化，僅過一年,，就有中國人緊跟世界技術前沿,，開始探索煤制油的途徑。1951年,，新中國生產(chǎn)出第一桶煤制油,，但隨著國內(nèi)油田依次被發(fā)現(xiàn),，煤制油技術逐漸淡出視野,。
進入改革開放時代，石油價格波動起伏,，中科院山西煤化所集中科研力量,，開始了我國第二次煤制油之旅,。科研人員陸續(xù)研制出新型催化劑,，開發(fā)新式合成工藝,，油收率得到較大提升。
1997年冬天,，正在比利時根特大學和魯汶大學做博士后研究的李永旺,，以中國科學院百人計劃入選者被召回國。一回國,，他就被山西煤化所原所長鐘炳急切地召集到辦公室,，“所有參加煤制油攻關的課題組都處于解散的邊緣，你回來負責煤制油技術開發(fā),，隊伍不能散,。”一副重擔壓在了李永旺身上,。
李永旺把與合成油相關的五個課題組整合在一起,，并對合成工藝的主攻方向實行重大轉變，由原來的固定床合成工藝改變?yōu)楦鼮橄冗M的漿態(tài)床合成工藝,。任務掉頭,，困難加倍。1998年實驗室成功地研制出了高性能的低溫漿態(tài)床費托合成鐵基催化劑,，同時蠟催化劑分離技術獲得重大進展,，漿態(tài)床煤制油工藝的技術經(jīng)濟性瓶頸得到突破。李永旺團隊仔細分析了從煤到成品油全流程工藝,，并首次在國際上提出了全新的高溫漿態(tài)床費托合成油概念和工藝技術,。
蓄力二十載，自主技術突破瓶頸,，煤制油走出實驗室
李永旺的導師,，國際著名化工工程專家Froment教授在他回國前意味深長地對他說：“可以預見，10年內(nèi)煤制油在中國有可能會有大動作,，而這個技術要達到工業(yè)化也至少需要10年,，我教給你的動力學與反應器知識也許會有用?！?/p>
“那時真是到了山窮水盡的時候,，研究初期，科研經(jīng)費花得差不多了,，眼看實驗室就要赤字運行,。”正在苦惱時,，煤制油項目被列為首批啟動的中科院知識創(chuàng)新工程重大項目,，并得到了3000萬元的經(jīng)費支持,，這也促進了科技部“863”計劃“煤制油”重大項目的啟動。
2002年9月,，千噸級工業(yè)中試試驗裝置建成并試車成功,。一石激起千層浪，這個消息獲得了全行業(yè)最高關注度,，省內(nèi)外企業(yè)紛紛前來考察,，要求投入資金進一步完善煤制油中試技術。2006年2月,，由山西煤化所,、內(nèi)蒙古伊泰集團、神華集團,、山西潞安礦業(yè)集團,、徐州礦務集團和連順能源共同投資，相繼成立了中科合成油工程有限公司和中科合成油催化劑有限公司,。
一項技術必須經(jīng)過“實驗室——工業(yè)中試試驗——工業(yè)化示范——大規(guī)模工業(yè)化示范——商業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)”過程,，李永旺說，煤制油是一項非常復雜的系統(tǒng)工程,，涉及幾百個?？啤⑸锨€節(jié)點,，每一個節(jié)點上都有對應的專門人員,，而他所在的單位，掌握著成套的核心煤制油工藝和催化劑生產(chǎn)配方技術,，一個人走了,，不僅會導致技術外流，這個項目也得從頭再來,，損失無法估量,。
李永旺將市場經(jīng)濟同國際上的先進的獎勵制度結合起來，研究出一套新型的激勵制度,。從最初的三五個人到后來的300多人,，再到1000多人，他的團隊就像一塊巨大的磁鐵,，不斷將科研行業(yè)精英吸引到身邊,。2008年年初，科研團隊通過借貸方式投資擁有了公司部分股份,，解決了科研人員的吸引,、穩(wěn)定和長期激勵等問題?？蒲腥藛T卸下包袱輕裝上陣,，加快了科研成果轉化的反應速度,，為煤制油示范廠建設運行插上了騰飛的翅膀,。
產(chǎn)學研用一體化,，科研論文永遠寫在祖國大地上
回國不到十年，李永旺已經(jīng)按照和導師的約定,，將煤制油技術往工業(yè)應用方面推進了一大步,。
2009年初春，內(nèi)蒙古鄂爾多斯草原上,，我國第一個16萬噸/年煤炭間接液化示范裝置試車成功,，烏黑的煤炭化作清澈的柴油噴涌而出，李永旺與伊泰集團董事長張雙旺緊緊擁抱在一起,。2012年神華寧煤世界單套最大規(guī)模的400萬噸/年煤制油商業(yè)示范裝置開始建設,。2016年實現(xiàn)了一次性開車成功。2017年,，內(nèi)蒙古伊泰杭錦旗120萬噸/年和山西潞安100萬噸/年的兩個百萬噸煤制油裝置相繼建成投產(chǎn)……
隨著工廠規(guī)模越來越大,，李永旺團隊的關注點也發(fā)生了變化，“我們技術基本上成熟了,，下一步就是向著大型綜合一體化,、產(chǎn)品多元化高值化方向發(fā)展，裝置規(guī)模向500萬噸級或1000萬噸級的綜合一體化方向發(fā)展,，加快技術升級步伐,，形成柴油——汽油——航油——潤滑油——化學品聯(lián)產(chǎn)成套新技術，爭取2025年左右把煤基合成油替代石油能力達到2000萬噸以上”,。
除了技術的突飛猛進,，煤制油的外部環(huán)境卻撲朔迷離。一方面煤炭和石油的價格始終影響著煤制油技術,、工藝的發(fā)展速度;另一方面煤化工項目對二氧化碳減排的要求也越來越緊迫,。“為了抑制煤價油價波動對企業(yè)造成風險,，只有通過技術創(chuàng)新,，把經(jīng)濟效益提上去?！崩钣劳硎?，“我們要在延伸產(chǎn)業(yè)鏈上下功夫，深加工生產(chǎn)高值的特種燃料,、潤滑油,、溶劑油、高熔點費托蠟,，如潞安除生產(chǎn)柴油,、石腦油,、LPG外，還生產(chǎn)出高值的太行牌潤滑油,、系列牌號的高熔點費托蠟等產(chǎn)品,。在未來的煤制油項目上我們將進一步提高項目的能源綜合利用效率，將減排技術與煤制油技術相耦合,，盡最大努力減排二氧化碳,，同時滿足國家對油氣的重大核心需求?！?/p>
多年來,，李永旺和他的研發(fā)團隊在煤制油技術的研發(fā)過程中發(fā)表論文600多篇，申請中國發(fā)明專利130多件,，先后獲得中國科學院杰出科技成就獎,、國家能源科技進步獎一等獎、第二十一屆中國專利金獎等等,。他們已成為國際上最具影響力的煤制油研發(fā)團隊之一,。李永旺高興地說：“中科合成油完成了當初被中科院和山西省賦予的使命?！?/p>
煤制油未來前景如何,，李永旺提出了一套發(fā)展思路：“我們的技術研發(fā)重點將逐步由制油為主轉變?yōu)橹聘咧祷瘜W品和材料為主，并進一步擴大實現(xiàn)低質(zhì)褐煤,、生物質(zhì),、有機垃圾等含碳資源的能源轉化，以實現(xiàn)技術革新,，在國家‘雙碳’大目標下保持技術的不斷發(fā)展和升級,，為國家未來能源轉型和煤炭高效清潔低碳化利用作出新的貢獻?！?/p>
責任編輯： 吉政
網(wǎng)站運營：
互聯(lián)網(wǎng)新聞信息服務許可證編號：14120200003
晉ICP備 09004084號
