在我國能源結(jié)構(gòu)中,煤炭一直處于重要地位,“富煤、貧油、少氣”的資源稟賦特點,決定了煤炭仍然是保障我國能源安全穩(wěn)定的基石。
中國科學院山西煤炭化學研究所(以下簡稱山西煤化所)所長王建國向《中國科學報》記者表示:“煤炭在未來相當長的時間內(nèi),其基礎(chǔ)地位不會發(fā)生根本性改變。山西煤化所圍繞煤炭清潔高效利用、新型炭材料制備與應(yīng)用和可再生能源轉(zhuǎn)化利用,開展了一系列定向基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵核心技術(shù)和重大系統(tǒng)集成創(chuàng)新,取得了一系列重要科技創(chuàng)新成果。”
滿足國家能源戰(zhàn)略安全
1954年,中國科學院煤炭研究室在大連中國科學院石油研究所(即現(xiàn)在的中國科學院大連化學物理研究所)掛牌成立,這成為山西煤化所的前身。1961年,煤炭研究室擴建為中國科學院煤炭化學研究所,并開始向太原搬遷;1978年9月,正式更名為中國科學院山西煤炭化學研究所。
王建國1991年到山西煤化所攻讀博士學位,之后赴德國開展合作研究,1998年重新回到煤化所工作,在這20余年里,他親眼見證了煤化所的發(fā)展變遷。
他對《中國科學報》記者說:“在大家的共同努力下,山西煤化所由一個只有64人的實驗室,逐漸發(fā)展壯大為擁有400余名科研人員的現(xiàn)代化專業(yè)研究所,我們的研究領(lǐng)域從基礎(chǔ)研究擴展到工藝過程開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。”
山西煤化所面向國家能源與國防安全戰(zhàn)略需求,面向國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場,協(xié)調(diào)解決能源利用效率與生態(tài)環(huán)境問題,重點突破制約國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先進材料瓶頸。
經(jīng)過六十多年的發(fā)展,目前山西煤化所擁有太原桃南園區(qū)、小店中試基地、揚州碳纖維工程技術(shù)中心3個研發(fā)區(qū)域,擁有煤轉(zhuǎn)化國家重點實驗室、煤炭間接液化國家工程實驗室、碳纖維制備技術(shù)國家工程實驗室以及山西煤化工技術(shù)國際研發(fā)中心等4個國家級研發(fā)單元。
2012年,“低階煤清潔高效梯級利用關(guān)鍵技術(shù)與示范”戰(zhàn)略性先導科技專項啟動,山西煤化所作為牽頭單位,聯(lián)合中科院九個研究所共同承擔完成“煤專項”的各項研究任務(wù)。
“低階煤占我國已探明煤炭儲量(10200億噸)55%以上,它的煤化程度低,蘊藏其中的揮發(fā)分相當于1000億噸的油氣資源。先導專項以高效熱解技術(shù)為先導,建立低階煤清潔高效利用的技術(shù)體系,著力實現(xiàn)系統(tǒng)能效提高5%~8%。”王建國告訴記者。
在項目研究過程中,山西煤化所承擔了加氫熱解、半焦氣化、煙氣凈化、合成氣轉(zhuǎn)化、甲醇轉(zhuǎn)化等研究任務(wù)。王建國表示:“煤專項完成多個示范工程,不僅靠科研人員的辛勤付出,更需要得益于政府、企業(yè)的大力支持。今年9月,先導專項順利通過八個項目及專項科技目標和科研管理驗收。”
在不同歷史時期,山西煤化所為國家潔凈能源與先進材料技術(shù)研發(fā)作出了突出貢獻,獲得國家發(fā)明獎、國家科技進步獎等各類科技獎勵180多項,國家授權(quán)專利570多項。
以創(chuàng)新驅(qū)動引領(lǐng)“十三五”
王建國介紹,“十三五”期間,山西煤化所圍繞“一三五”發(fā)展戰(zhàn)略,聚焦“能源資源”和“先進材料”兩大領(lǐng)域,落實創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略。
在山西煤化所的發(fā)展構(gòu)思中,科研創(chuàng)新工作將以國家和企業(yè)需求轉(zhuǎn)化為導向,依托潔凈能源和先進材料兩大領(lǐng)域的“創(chuàng)新研究院”,積極爭取承擔國家和地方重大科技任務(wù),使研究所在煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化利用和新型碳材料制備與應(yīng)用方面成為“特色鮮明、優(yōu)勢顯著、不可替代”的現(xiàn)代化研究所。
王建國說:“我們將重點在三個方面取得重大突破,包括突破制約煤制油產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與能效的關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)煤制油技術(shù)的升級換代;突破甲醇定向催化轉(zhuǎn)化制備基礎(chǔ)化學品和液體燃料關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,實現(xiàn)甲醇下游產(chǎn)品鏈有效延伸;特別是要解決特種石墨材料制備與應(yīng)用技術(shù)難題,實現(xiàn)特種石墨在核能、航空航天、新能源等領(lǐng)域的應(yīng)用。”
除此之外,山西煤化所將重點發(fā)展“五個培育方向”,在碳資源熱化學轉(zhuǎn)化、合成氣轉(zhuǎn)化新過程、煤炭利用過程污染物控制與資源化利用、先進炭材料制備及應(yīng)用、可再生資源的轉(zhuǎn)化與利用方面取得重要進展。
在王建國看來,科研工作開展離不開對科技人才的培養(yǎng)。他表示,煤化所在高端人才引進和研究生培養(yǎng)方面給予傾向性政策支持,通過組建“杰出青年”和“百人計劃”牽頭的技術(shù)研發(fā)團隊,與企業(yè)的工程技術(shù)人員緊密結(jié)合,形成“基礎(chǔ)研究—技術(shù)研發(fā)—工程放大”三位一體的人才隊伍,有效推動科研任務(wù)的順利實施。
同時,煤化所積極招聘博士后研究人員,為博士后提供免費公寓住房,設(shè)置博士后專項補貼,在薪酬之外,增加特別津貼,以不斷提升對優(yōu)秀人才的吸引力。
因地制宜促科技成果轉(zhuǎn)化
對于當今的能源利用和轉(zhuǎn)化技術(shù)而言,把煤炭單純作為燃料的時代已經(jīng)過去,煤化技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用已成為新的發(fā)展方向。
在“十三五”期間,山西煤化所擬在能源省份建設(shè)能源化工技術(shù)推廣平臺,在長三角、珠三角建設(shè)材料技術(shù)推廣平臺,把平臺建設(shè)作為研究所的“觸角”,感知需求、搭建渠道,有效推動研究所與企業(yè)的技術(shù)交流,加速科技成果轉(zhuǎn)化。
研究所依托現(xiàn)有的研發(fā)平臺和與企業(yè)聯(lián)合組建的研究中心、工程技術(shù)中心,借鑒、消化、吸收企業(yè)的科技開發(fā)資金和管理方法,不斷打造新型科學的產(chǎn)學研合作模式,實現(xiàn)“基礎(chǔ)—研發(fā)—中試—示范”四位一體的平臺建設(shè)。
2016年12月6日,以山西煤化所自主研發(fā)的高溫鐵基漿態(tài)床煤炭間接液化技術(shù)為核心的全球單套規(guī)模最大的煤炭間接液化裝置——神華寧煤400萬噸/年煤制油工程投料,產(chǎn)出費托輕質(zhì)油和費托重質(zhì)油;9日產(chǎn)出穩(wěn)定合格蠟;18日加氫精制裝置產(chǎn)出合格柴油;21日實現(xiàn)了煤制油工程全流程貫通。這成為山西煤化所重大成果產(chǎn)出的成功應(yīng)用典范。習近平總書記對這一項目作出重要指示,極大地鼓舞了一線參與技術(shù)攻關(guān)和推進科技成果成功轉(zhuǎn)化應(yīng)用的科技人員。
王建國介紹,未來煤化所將建立健全技術(shù)成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化機制,培育技術(shù)轉(zhuǎn)移管理團隊。同時積極探索產(chǎn)學研合作的新機制,制定成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的實施細則,完善技術(shù)成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的激勵機制,建立“企業(yè)為主體、市場為導向、產(chǎn)學研集合” 的科技合作模式,著力推動技術(shù)成果的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。