工業化與轉變經濟增長方式

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用不斷進步的科技能力切實化解能源危機

  【人民日報】堅守,迎來“煤變油”的春天  

    

     制圖:宋嵩  

  中科合成油技術有限公司坐落在美麗的北京懷柔雁棲經濟技術開發區。公司總經理、首席科學家李永旺在辦公室里接受了本報記者采訪。  

  大約在八九年前,當時中國科學院下屬的山西煤化所所屬煤制油團隊,一邊艱辛地從事著當時還前途未卜的“煤制油”技術研發,一邊為研發經費不足、研究團隊建設等問題發愁。那時,中科合成油還沒有成立。李永旺關于那段時光的記憶是,他和同事們在十分艱苦的條件下、在繁重的科研工作之余,探討著未來的研發策略。  

  “十二五”伊始,國家在充分論證的基礎上,決定采用自主技術開展煤制油的產業建設。中科合成油團隊義無反顧地承擔起煤制油產業建設的技術支撐重任。  

  1.成本相對較低,對環境污染程度減小  

  煤液化合成油成為實現油品基本自給的現實途徑  

  1993年我國成為石油凈進口國以來,每年進口量都在增長。另一方面,數據表明,我國煤炭資源相對豐富,總量達5.9萬億噸,同時是世界上最大的煤炭生產國和消費國。  

  于是,對我國石油資源短缺、煤炭相對過剩的現狀,人們思考能否通過“煤制油”的途徑,緩解能源結構困境。  

  一直從事“煤制油”技術研究的李永旺便是積極倡導者之一。  

  “從煤炭、生物質等資源中生產經濟運行所必須的液體燃料及石油化工產品,來補充石油能源的供應不足,是順勢而為、大勢所趨。其中,通過煤液化合成油是實現我國油品基本自給的現實途徑之一,煤炭液化合成油的道路也是解決能源危機最有效可行的途徑之一。”李永旺介紹說。  

  煤制油,即煤炭的液化,指以煤炭為原料制取汽油、柴油、液化石油氣的技術。煤的液化分直接液化和間接液化兩種。直接液化就是煤在高溫高壓下加氫裂解,轉變成油料產品;間接液化就是先對原料煤進行氣化,凈化后,得到一氧化碳和氫氣的原料氣,然后在高溫、高壓以及催化劑的作用下合成有關油品或化工產品。相比直接液化,煤間接液化有很多優勢,比如轉化率高,煤種適應性強,潔凈度高等。  

  豐富而便宜的煤價成為利用該技術的重要前提。據分析,我國采用煤液化技術每噸石油的成本約40005000元,而目前我國每進口1噸成品油約需85009500元。  

  此外,我國脆弱的生態環境已不堪煤炭簡單利用后的高排放、高污染。煤的燃燒會產生大量的粉塵和二氧化硫,其中粉塵進入人體呼吸道會嚴重危害人類健康。而且,二氧化硫會隨著煙氣進入大氣,形成酸雨,腐蝕建筑物和設備,同時,進入水體后會污染水源。而煤轉化成油以后,可以降低粉塵和二氧化硫的排放量,減少環境污染。  

  2.接收“爛攤子”,找到志同道合的戰友  

  “我堅信遲早有一天這項技術是有用而且是可用的”  

  新中國成立前后,中國煤化工科學家就開始致力于煤制油技術的研究。上世紀80年代,中科院山西煤化所開展煤間接液化技術的研究,幾代人為之付出心血。后因世界石油價格大跌以及技術條件有限,研究一度陷入困境。1997年,李永旺留學歸國,回所里主持煤間接液化技術的研發工作。  

  “那個階段,‘煤制油’技術遭到批判,研究經費沒了,大家就都散了,整個所里只剩下三四個人。”李永旺對當時的情景記憶猶新,他稱之為“爛攤子”。  

  “我堅信遲早有一天這項技術是有用的,而且是可用的。”李永旺毫不猶豫地接下了這個“爛攤子”。  

  幸運的是,李永旺很快便遇到了志同道合的戰友們。  

  “我們從國外回來了幾個人,就一起天天討論研究,找出路,找未來的研究方向。”李永旺說,當時論證的結果到現在他認為都是正確的,煤制油就是要搞坑口大型化,同時解決節水環保問題。  

  從最基礎的研發工作起步,山西煤化所徹底拋棄生產成本過高、技術落后的固定床煤制油技術,開發高效漿態床煤制油及催化劑技術。2001年李永旺率領團隊建成了第一套千噸級漿態床煤炭間接液化中試裝置。同年,科技部“863”計劃和中科院聯合啟動了“煤制油”重大科技項目,山西煤化所承擔了這一項目的研究。  

  兩年后,項目取得重要進展。2002年,山西煤化所建成千噸級中試平臺,并合成出第一批粗油品。2003年底,又從粗油品中生產出了無色透明的高品質柴油,標志著我國具備了開發和提供先進成套產業化自主技術的能力,并成為世界上少數幾個擁有可以將煤變為高品質柴油全套技術的國家之一。  

  3.核心技術做基礎,科技項目當起步  

  更重要的是將技術能力轉化為現實生產力  

  有了核心技術做基礎,但科技項目仍只是“煤制油”產業的起步,更重要的是將這種能力轉化為現實的生產力。  

  然而,要使煤制油技術推向產業化,巨額的資金缺口又成了一道難以逾越的鴻溝。  

  “煤制油”是一個門檻非常高的領域。從資金需求看,建一條百萬噸級工業化生產線需近百億元。而從實驗室到工業化轉化,技術障礙也很大,很多國內煤企在嘗試后退縮。  

  “此外,要想在山西煤化所現有的體制下實踐,還是很難。”李永旺說。  

  就在李永旺和同事們為此犯愁時,中科院給予了體制上的突破支持,允許以山西煤化所的科研團隊及其研究和中試成果為基礎,跟合作企業組建公司。  

  2006年,李永旺等到了第一桶金。  

  內蒙古伊泰集團投資2億元,聯合中科院等6家單位,組建中科合成油技術有限公司。同年4月,李永旺出任中科合成油技術有限公司總經理,負責公司科研和全面的業務發展。  

  在此背景下,以中科院山西煤化所為依托,中科合成油技術有限公司提供資金、配套設施、人才隊伍等支持,2008年煤炭間接液化國家工程實驗室也獲批成立。  

  李永旺認為,這個國家工程實驗室的價值在于,實現了基礎研究和技術開發、技術研發和工程化、技術研發和產業化應用的緊密結合,有力地推動了“煤制油”整體技術的研發和產業化應用。  

  “不同于國家重點實驗室,論文并不列入國家工程實驗室的考核指標。我們所關心的,是如何保持技術上的領先和完美,并將技術應用于生產線,推動‘煤制油’的產業發展。”李永旺說。  

  實驗室通過系統的能量分析,在國際上首創了高溫漿態床費托合成技術,其核心的技術指標、能效、消耗等均處于國際領先水平。  

  實驗室在“煤制油”的核心技術研發、基礎研究、技術標準化及新工藝和中試平臺方面均取得了重大突破。  

  4.公司50%經費放在研發上,始終保持技術在最前列  

  “目標是永遠加強基礎和技術研發”  

  與“煤變油”打了半輩子交道,李永旺最深的感受就是“一直在爭議中前行”。  

  自“煤變油”技術誕生之日起,反對之聲便不絕于耳。當有人提出用這種技術來解決我國的能源困局時,這種反對聲變得更為強烈。  

  理由主要有三方面:  

  一是從煤變油的科學性角度衡量,就是把一種不可再生的能源變成另一種不可再生的能源。  

  二是從能源產業上來講,“煤變油”實屬一種高耗能的項目,能源效率非常低,轉換之間還會浪費其他大量的資源。  

  三是“煤變油”項目對水資源的需求量極大,建廠必須距離水源很近。中國本身就是缺水大國,淡水資源貧乏。  

  面對這些爭議,李永旺認為,“沒有一項技術是沒有缺點的,但我相信科學技術不斷突破,一定可以解決這些問題。”  

  其實,目前中科合成油的高溫漿態床費托合成技術已經很好地解決了煤制油高消耗、能源效率低等問題。  

  “新技術生產1噸油品,只需耗標煤3.48噸,1噸新型催化劑,可生產12001500噸油品,生產全過程完全達到國家環保要求。自主高溫漿態床合成系統集成優化,使能量利用效率提升為44%45%。”李永旺說。煤制油在節水方面也取得了顯著進展,噸油品耗水從12噸降到了56噸,萬元產值用水量只相當于全國萬元工業增加值用水量的一半。  

  李永旺堅信科學是第一生產力,任何時候他都是把科學技術研究放在首位。公司成立之后,更是在科研上投入了大量的經費和時間。“我們公司50%甚至50%以上的經費是放在研發上的,其余的放在工程化放大開發方面。在研發上,60%以上又是放在基礎研究上的。我們中科油合成的目標是永遠加強基礎和技術研發。”  

      (原載于《人民日報》2014-06-16 20版)  

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