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谢克昌:点“煤”成金

2023-05-06任光莉

党员干部之友 2023年5期
关键词:煤化工煤炭能源

□ 本刊记者 任光莉

煤炭,作为经济社会发展的战略性资源,素有“乌金”之称,是能源安全的“压舱石”和转型发展的“稳定器”。清洁高效地利用好煤炭资源,是许多科研工作者孜孜探索的目标。

我国著名煤化工专家、中国工程院院士、青岛科技大学气候变迁与能源可持续发展研究院名誉院长谢克昌,长期在煤化工和煤的清洁高效利用领域进行科研教学和战略研究,为推进能源革命、保障我国能源安全殚精竭虑、矢志奉献,创造了一个个点“煤”成金的奇迹。

1946 年,谢克昌出生于山西太原。祖父谢维楫早年留学日本专攻医药,一生悬壶济世,不慕名利;父亲谢益棠是太原工学院热能专业的奠基人,一生教书育人,桃李天下。祖父辈们为国为民的爱国赤诚深深影响了谢克昌,从少年起他就发奋学习,立志报效祖国。

1968 年,从天津大学化工系毕业的谢克昌被分配到河北省黄骅县(现为黄骅市)机械厂工作。一年后,他参加了该县化工厂和化肥厂的筹建。在遍地都是盐碱滩的黄骅县,谢克昌依靠扎实的专业知识,把海盐转化成盐酸和烧碱,从石油中提炼出汽油和柴油,用天然气制出化肥……在他的不懈努力下,该县的化工厂、化肥厂相继投产运行,在当时被誉为“渤海滩上飞出的金凤凰”。

在黄骅,谢克昌一干就是10 年。正是这10 年的基层磨炼,让他对 “实践出真知”和“求实创新”有了深切的体会,也让他深刻认识到能源的高效洁净利用对减少环境生态污染的重要性。

1978 年,谢克昌以高分考取太原工学院无机化工催化专业的研究生,从此开始了在煤化工领域的探索之路。研究生期间,导师的严格要求为他后来的学术研究打下了坚实的基础。他的硕士论文中关于二氧化硫在钒催化剂上反应速度不连续性的发现,发表在催化领域具有重要影响的国际期刊《Journal of Catalysis》上。研究生毕业后,谢克昌留校任教,1983 年他作为太原工学院优秀青年教师代表,赴美国南卡罗来纳大学进修,专修煤化工。两年后,完成学业的谢克昌毅然放弃美国优厚的生活和工作待遇回国,回到母校任教。他说:“学成报国是我唯一的想法。尽管当时国内的科研条件还比较落后,但我认定自己的事业在中国。”

回国后的谢克昌,在教书育人的同时着手组建实验室,进行煤化工领域的研究。当时他的想法很明确:只有搭建平台,才能有所作为。面对缺人、缺经费、缺实验设备的难题,谢克昌带领团队白手起家,克服重重困难,终于将实验室建成,研究也有了新的突破。

针对我国煤炭资源的开采利用处于初级阶段,对生态环境破坏严重的现状,谢克昌决心通过科学研究和技术开发使煤炭得到洁净高效利用,为经济发展提供保证,为后代留下永续发展的基础。于是,他把研究方向集中在指导工程开发的基础研究和煤气化、脱硫净化、制备化工产品等方面。

为对煤化工利用中的主要过程煤的热解和气化进行研究,谢克昌带领团队自主建立了可模拟工业条件的高温高压多气氛差热研究方法,获得了多种煤种在不同压力和气氛下的气化动力学规律,建立了用少量参数预测任一煤种热解反应性的定量关系,为煤热解和气化技术开发与装置优化运行提供了指导。与此同时,在对煤化工利用中的关键过程气体脱硫的研究中,他们还确立了硫的赋存形态和在煤的不同热转化中的变化及分布,实现了脱硫技术的优化,取得了显著效益;在对煤的直接利用和转化进行研究时,成功开发出煤填充高分子复合材料和等离子热解煤制乙炔技术。因他在依据煤气化规律优化脱硫净化技术及产品开发方面的成果和杰出贡献,2001 年谢克昌获得国家科学技术进步奖二等奖,2002 年被中组部等四部授予全国杰出专业技术人才称号,2003 年当选为中国工程院院士,这也是我国煤化工领域的第一位院士。

“当选院士,是我人生征程上又一个具有重要意义的新起点,那份荣誉在我肩头平添了新的重任。”谢克昌说,他永远忘不了自己站在中国工程院院士增选答辩席上说的话:“作为一名煤炭能源基地的有良心的科技工作者,我所做的一切,都是为了给后代留下可持续发展的基础。”

中国是煤炭大国,却由于技术的落后和条件的限制,没有从资源大国变为能源强国。身为中国工程院院士,谢克昌感到肩上的担子更重了,责任更大了,需要更加直接地为整个国民经济的发展服务,否则就有愧于这个称号,愧对国家的信任和人民的重托。

在为我国煤化工事业奋斗的过程中,谢克昌始终立足国际前沿,孜孜以求。他带领团队完成了国家和国际合作重大、重点项目100 余项,连续两次作为首席科学家承担能源领域“973”项目,在煤科学基础研究、煤基合成气转化、煤层气有效利用、新型煤转化催化材料、气体净化和脱硫剂开发等方面取得一系列显著成果。2008 年,由他主持并完成的“煤的结构特征及其与反应性的关系和调变”项目获得国家自然科学奖二等奖,该项目研究和揭示了不同尺度上的煤组成结构及其与反应性的关系,为煤的清洁高效利用、实现节能减排提供了关键理论基础和指导。这些年来,他累计获得省部级科技一等奖7 项,授权发明专利60 余项,出版学术著作7 部,发表论文700 余篇,2008 年获何梁何利科学与技术进步奖,2013 年因对煤结构与反应性的深入理念和对现代煤清洁转化的领导力当选美国工程院外籍院士。

在不断取得成绩的同时,谢克昌还十分重视事业的传承,通过平台搭建、人才培养,建设了一支特色鲜明、坚持创新、成果显著的煤化工科研团队。他所创建的实验室,也发展成为在煤化工科研领域拥有煤科学基础、气体净化吸附工程、一碳化学化工、等离子体反应技术及新催化材料四大研究方向的全系统实验室,科研成果数量直线上升,成为高水平的科研基地、一级学科博士点、博士后流动站、国家重点学科、长江学者岗位设置学科、教育部重点实验室……向着国家工程研究中心迈进。

2010 年6 月,担任中国工程院副院长后,谢克昌提出并主持完成了中国工程院“中国煤炭清洁高效可持续开发利用战略研究”,他强调实现清洁高效利用的煤炭就是清洁能源,并首次提出“煤炭要革命,但不是革煤炭的命,要在全产业链上实现绿色开发、清洁高效利用”。该项目研究成果为煤炭行业科学发展提供了方向指导,被业界誉为最全面深入、系统科学的煤炭行业战略研究。

此后,谢克昌又根据国家需求组织并主持完成了“推动能源生产和消费革命战略研究”等系列重大咨询项目,为推动能源尤其是煤炭的清洁高效利用作出重大贡献。同时,他还多次作为国家代表团顾问参与联合国气候会议,相关工作也得到国家发改委和外交部同行的肯定,他也被聘为国家气候变化专家委员会委员。

2020 年,我国向国际社会作出碳达峰碳中和的庄严承诺。长期以来我国“富煤、贫油、少气”的资源禀赋,造成我国以煤炭为主的能源消费结构。有数据显示,在全国已探明的化石能源资源储量中,煤炭占94%左右,是稳定经济、自主保障能力最强的能源。近年来,随着经济转型发展,尽管煤炭在一次能源消费中的比重正逐步降低,但在相当长的时间内煤炭的主体能源地位不会变化。

在深入推进碳达峰碳中和工作的背景下,如何深入推进能源革命,加强煤炭清洁高效利用,加快规划建设新型能源体系?谢克昌认为,煤炭行业一定要在保障安全生产、稳定能源供应的前提下,强化科技创新,大力推进煤矿智能化开采和煤炭清洁高效利用技术;要立足国情,走好具有中国特色的煤炭清洁高效利用之路——着力围绕先进高效燃煤发电、煤炭清洁高效转化、二氧化碳减排和利用、煤炭资源综合利用等领域开展协同攻关,这必将使传统产业焕发新机,成为战略性新兴产业。

目前,我国已建成全球最大的清洁高效煤电供应体系,燃煤发电机组大气污染物的超低排放标准高于世界主要发达国家和地区,燃煤发电已不再是我国大气污染物的主要来源。同时,我国煤炭清洁高效转化产业规模全球最大、技术水平整体国际领先,建成了世界首套60 万吨/年煤制烯烃工业化生产装置、世界首套百万吨级煤直接液化商业装置、全球单体规模最大的400 万吨/年煤间接液化示范工程,实现了安全、稳定、长期满负荷运行。

转眼在煤化工领域奋战了40 余年。如今,谢克昌已78 岁高龄,仍以旺盛的精力奋斗在我国能源科技研发和战略咨询的一线,为我国乃至世界能源高效利用和可持续发展贡献着力量。

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