中科院山西煤化所：点“煤”成“油”的闯关之路

杨洋　李清波

“那时真是到了山穷水尽的地步，我们的科研经费也花得差不多了，眼看实验室就要赤字运行了。”苦于无工业中试阶段费用的中国科学院山西煤化所煤炭间接液化国家工程实验室主任李永旺曾如此汇报煤制油技术的研发处境。

科研之路艰难而坎坷，随着项目被重视，通过多年来的不懈努力，“400万吨/年煤间接液化成套技术创新开发及产业化”项目通过中国科学院山西煤炭化学研究所与十余家企业、科研、工程设计和工程建设单位联合攻关，攻克了大型煤间接液化“卡脖子”关键核心技术，在多个方面取得重要创新成果，形成了可复制、可推广的煤间接液化成套技术，建成了全球单体规模最大的400万吨/年煤间接液化项目，实现“安全稳定清洁”运行，整体技术水平居于世界领先地位。2月18日，记者在采访中了解到，该项目还荣获了2020年度国家科学技术进步一等奖。

2016年底，神华宁煤400万吨/年煤制油工程打通全厂工艺流程，这对中国增强能源自主保障能力、推动煤炭清洁高效利用具有重大意义。在这个目前世界上单体规模最大的煤制油项目背后，站立着一支攻坚克难的核心技术团队。

据了解，中国科学院煤炭研究室（山西煤化所前身）于1953年成立，之后就立即开展了4500吨/年熔铁催化剂流化床合成油试验。但随着国内油田依次被发现，煤制油技术逐渐淡出视野。

改革开放后不久，世界石油危机爆发，富有远见的能源科学家再次将眼光落在了煤制油上。在鲍汉琛和张碧江两任所长的组织下，山西煤化所开始攻关煤炭间接液化的固定床两段法合成汽油工艺技术，研发持续了10余年后，于1993～1994年在山西晋城化肥厂完成了2000吨/年工业试验，产出90号汽油产品。但由于油价低迷、科研经费短缺、技术经济性差等原因，试验随后处于暂时停滞状态。

1997年冬天，正在比利时根特大学和鲁汶大学做博士后研究的李永旺被召回国。他将与合成油相关的五个课题组整合在一起，合成工艺的主攻方向由原来的固定床费托合成油工艺改变为更为先进的浆态床费托合成油工艺。次年，实验室成功研制出高性能低温浆态床费托合成铁基催化剂，同时蜡催化剂分离技术也获得重大进展，漿态床煤制油工艺的技术经济性瓶颈得到突破。并在国际上首次提出全新的高温浆态床费托合成油概念和工艺技术。

千吨级工业中试试验装置建成并试车成功！2002年9月，这个消息一石激起千层浪。煤制油中试装置成功出油的消息吸引了全行业的高度关注，多家企业等纷纷前来考察，要求投入资金进一步完善煤制油中试技术。随后，由山西煤化所、内蒙古伊泰集团、神华集团、山西潞安矿业集团、徐州矿务集团和连顺能源共同投资，于2006年2月，成立中科合成油技术有限公司，之后在工程化实施过程中又相继成立中科合成油工程有限公司和中科合成油催化剂有限公司。

乌黑的煤炭化作清澈的柴油喷涌而出……2009年，春寒料峭的内蒙古鄂尔多斯草原上，中国第一个16万吨/年煤炭间接液化示范装置试车成功。2011年开始建设世界单套最大规模400万吨/年煤制油商业示范装置;2016年建成并实现了一次性开车成功;2017年又相继建成投产了内蒙古伊泰杭锦旗120万吨/年和山西潞安100万吨/年两个百万吨煤制油装置。

尽管技术突飞猛进，煤制油的外部环境却扑朔迷离。一方面煤炭和石油的价格始终影响着煤制油技术、工艺的发展速度;另一方面煤化工项目对二氧化碳减排的要求也越来越紧迫。

为了抑制煤价、油价波动对企业造成的风险，李永旺团队只能通过技术创新，把技术做精做细，提高经济效益，而创新则是技术发展的源头和不竭动力。

“在未来新的煤制油项目上，我们将进一步提高其能源综合利用效率，将碳减排技术与煤制油技术相耦合，尽最大努力减排二氧化碳，同时满足国家对油气的重大核心需求。”李永旺对记者说。

对于煤制油未来前景，李永旺团队提出了一套发展思路——技术研发重点将逐步由制油为主转变为制高值化学品和材料为主，并进一步加大低质褐煤、生物质、有机垃圾等含碳资源的能源转化，以实现新的技术革命。