——访中国科学院山西煤炭化学研究所所长王建国
王建国 中国科学院山西煤炭化学研究所研究员，博士生导师，中科院“百人计划”入选者。历任煤转化国家重点实验室副主任、山西煤化所副所长，现任煤转化国家重点实验室主任，山西煤化所所长，国家基金委第九、十届（物理化学）和十二届（化学工程）专家评审组成员，催化基础、羰基合成与选择氧化国家重点实验室学委会委员。在国际学术刊物包括J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., 等发表论文160余篇，授权专利12件。获2005和2007年度山西省自然科学二等奖两项（第一完成人），2010年度中国科学院朱李月华优秀教师奖。主要从事烃醇合成及转化催化剂与反应过程的实验和理论研究。主持完成了国家基金重大项目、“973”（课题负责人）和中科院“百人计划”等多项课题，“973”首席科学家，中科院战略性先导科技专项“低阶煤清洁高效梯级利用关键技术与示范”负责人。
煤炭既是我国的主要能源，也是主要污染源和碳排放源。在两难选择中，我国必须突破洁净煤利用的关键技术，实现对煤炭的清洁高效利用，以低碳经济模式支持我国经济的可持续发展。
记者：当前中国能源紧缺、减排紧迫，洁净煤技术能为此做些什么？
王建国：当前，煤炭的主要利用方式是直接燃烧用于发电和工业供热，效率低、污染重。
从能源结构看，我国煤炭资源与油气资源相比相对丰富，长期以来支撑了我国经济的高速增长。可再生能源如果在技术上没有取得革命性突破，要取代化石能源尚需相当长的过程，可能达数十年以上，因此以煤炭为主的能源格局中长期内不会改变。中国已确定可持续经济发展战略，尽管社会节能、总量控制、发展可再生能源都是实现这一目标的手段，但最后经济的可持续发展必须要落实到煤的清洁利用上。
从环境角度看，目前中国年CO2排放总量约60亿吨/年。在哥本哈根会议上，中国承诺2020年单位GDP的CO2排放比2005年降低40%~45%。中国正处于CO2排放的上升期，国际上更加感兴趣的是：未来中国的CO2年排放峰值何时出现，绝对值是多少，什么时候开始下降？应对全球气候变化，世界留给中国的CO2排放空间已经非常小。作为主要污染源和碳排放源的煤炭必须通过洁净煤技术改变传统面貌。
洁净煤技术是“从煤炭开发到利用全过程中，旨在减少污染物排放和提高利用率的煤炭加工、燃烧、转化及污染控制”等一系列新技术的总称，是“使煤作为一种能源和含碳资源达到最大限度地利用，同时把释放的污染控制在最低水平，以实现煤的高效、清洁利用”的技术体系。它将经济效益、社会效益与环境效益结合为一体，成为当前世界各国解决煤炭利用问题的主导技术，也是高技术国际竞争的重要领域。
记者：在实现高效能源低碳利用的目标过程中，洁净煤技术的战略地位？
王建国：我国已经把洁净煤技术作为调整煤炭产业结构、改善环境、实现可持续发展的战略对策。1994年成立了“煤炭工业洁净煤工程技术研究中心”，1995年9月成立了“国家洁净煤技术开发推广应用领导小组”，1997年6月国务院批准了《中国洁净煤技术“九五”计划和2010年发展纲要》，并将发展煤洁净高效转化列入《中国21世纪议程》中最优先发展的科技项目。洁净煤技术还被列为《煤炭工业“十五”规划》的四大战略之一。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》里明确将煤炭的清洁高效综合利用确定为能源领域的优先发展主题。
胡锦涛总书记在2010年6月7日两院院士大会上指出：大力发展能源资源开发，利用科学技术，坚持系统谋划、节能优先、创新替代、循环利用、绿色低碳、安全持续，加强煤清洁高效综合利用、煤制天然气、煤制高值化学品的技术研发。
根据煤炭消费呈现多元化格局的特点，我国不仅将煤作为一种能源，而且作为一种重要的含碳资源，围绕煤炭高效低碳化利用、替代油气制备优质液体燃料和化学品利用的两大主题，发展煤清洁高效利用技术，以促进我国社会、经济和生态环境的协调发展，保障我国能源安全。
记者：我国在洁净煤技术领域未来的突破方向是什么？
王建国：一是燃烧技术。
煤的传统利用方式中，燃烧是较为成熟的技术，发展目标是提高燃烧效率、降低污染物和CO2排放。其关键技术在于锅炉技术的研发，循环流化床锅炉（CFB）由于其燃料适应性和环保特性而得到大规模的研究开发和商业应用，CFB的高参数化一直是技术开发追求的指标。
目前，中科院工程热物理所已完成容量小于200MW循环流化床锅炉技术示范和产业化应用，通过与多家企业合作，开发生产的系列CFB产品超过2000台，并有多台循环流化床锅炉出口到国外。
当前，中科院工程热物理所正在进行600MW超临界CFB技术的研究。上海锅炉厂有限公司、东方锅炉（集团）股份有限公司和哈尔滨锅炉厂有限责任公司也在自主开发超临界CFB技术，以期赶上国际研究开发进程。
二是煤炭气化技术 。
煤气化技术是煤炭高效、清洁利用的核心技术之一，是发展煤基化学品、煤基液体燃料、合成天然气、IGCC发电、制氢、燃料电池、工业燃料气及多联产系统等过程工业的基础。
在市场需求和政府支持下，通过产学研结合，对德士古（Texaco）、鲁奇（Lurgi）气化技术引进吸收再创新，使得国内自主开发的技术也有了长足的发展。
三是煤炭液化工艺 。
煤炭液化是指煤炭通过化学加工转化为液体燃料及化学品的统称，可分为直接液化和间接液化。
煤炭直接液化 2008年l2月，神华鄂尔多斯100万吨/年的煤直接液化示范工程顺利实现油渣成型，打通全流程，产出合格的石脑油和柴油等目标产品，这标志着神华煤直接液化示范工程取得了突破性进展，但要达到稳定运行仍然存在较大难度。
煤炭间接液化 其主要技术途径有两条：一是从合成气出发生产液体燃料（费托合成）、气体燃料（SNG）和各种低碳化工原料；二是从合成气制备的甲醇出发，催化转化为各种化学品及燃料。
在费托合成技术方面，中科院山西煤化所已分别在内蒙古伊泰、山西潞安和神华建设了三个16万～18万吨/年的工业示范厂，目前正在进行现有技术的产业化开发和后续技术的研究与开发。兖州矿业集团100万吨/年间接液化工业示范装置的前期工作已基本完成，具备了建设大型工业化装置的技术条件。同时，中科院山西煤化所以生产高附加值化学品为目标的钴基固定床费托合成技术也取得重大突破。这些研究成果使我国煤制油技术整体水平处于国际领先地位。
我国煤制天然气（SNG）技术是煤气化、煤气净化及煤气甲烷化的集成技术。2009年8月，第一个经国家发改委核准的大唐国际40亿立方米/年示范工程在内蒙古克什克腾旗开工建设，预计2012年投产后向北京提供天然气。
在合成气制乙二醇技术方面，中科院福建物构所成功开发出高活性CO气相催化合成草酸酯催化剂，2009年12月，在内蒙古通辽高新技术开发区建成世界第一套20万吨/年乙二醇工业示范装置，并试车成功。
我国甲醇制备烯烃技术处于国际领先地位。2006年，中科院大连化物所与陕西新兴煤化工科技发展有限公司合作首次完成了万吨级（1.67万吨/年）甲醇制烯烃（DMTO）流化床工艺技术工业性试验；2010年，神华包头60万吨/年DMTO工业化装置开车成功，至今运行稳定，甲醇转化率100%，乙烯和丙烯选择性大于80%。我国甲醇制聚甲氧基二甲醚迄今为止还没有实现工业化的技术，但最近中科院兰州化物取得了技术突破，形成了拥有自主知识产权的技术。
运用我国自主知道产权的甲醇制汽油（MTG）技术，目前正在云南建设20万吨/年汽油的商业运行装置。
记者：洁净煤技术涉及煤电、煤化两个行业，跨领域、跨学科，是一项庞大的系统工程。您对这项技术发展有何建议？
就我国而言，在今后相当长的时期内，煤炭仍将是最主要的能源。传统的利用方式是粗放的、不可持续的，发展煤炭清洁高效综合利用技术，实现节能减排是我国经济可持续发展的必然选择。今后应围绕煤炭低碳化利用和替代油气制备优质液体燃料与化学品两大主题，确立基础研究→核心技术突破→系统集成→产业化平台的发展模式，开展煤的清洁高效利用。
洁净煤技术产业化是发展洁净煤技术的核心。为加快我国洁净煤技术的发展及其产业化，应着重做好以下几方面的工作：
1．根据我国发展洁净煤技术的目标，加大基础研究力度，把基础研究作为技术进步的核心动力，使基础研究与技术开发紧密结合，在此基础上加速核心技术的工业化进程。
2．为促进中国洁净煤技术的产业化及推广应用，应根据市场需求，选择适合我国国情及发展阶段的洁净煤技术。确定重点，明确任务，开展国内和国际合作的研究、开发、示范和推广应用。
3．从整体能效的角度考虑，以资源综合利用为核心，以循环经济和低碳经济理念为指导，发展高效定向转化催化技术、先进发电技术和煤气化技术，并通过优化工艺、系统集成和发展多联产技术，提高能效，减少CO2排放。
4．充分考虑煤炭的结构和组成特征，发展煤炭清洁高效梯级利用技术。利用低阶煤中挥发性烃类化合物可以在温和条件下直接提取油气和化学品的特点，提高煤炭利用效率和利用价值。
5．建立洁净煤技术的识别、筛选和评价方法，完善评价指标体系。采用技术－经济－环境的综合定量方法对煤炭开发利用技术进行评价，提出洁净煤技术进一步发展指标或目标，持续改进，促进洁净煤技术全面发展。
6．制定相应的政策法规，为促进洁净煤技术的发展提供法律环境，加强关于洁净煤技术的宣传，提高公众意识等。
7．加强国际交流与合作，了解国际同领域的发展动态，利用全球资源，引进国外先进人才和技术，并培养国内技术人才。
煤清洁高效利用路线图
