黨的十九大報告強調,創新是引領發展的第一動力,是建設現代化經濟體系的戰略支撐。這為新時代加快建設創新型國家和世界科技強國指明了方向。煤炭工業可持續發展,需要將“科學技術是第一生產力”真正內化于心、外化于行;煤炭革命,更需要依靠科技創新實現從“量的崛起”到“質的繁榮”。為了使“科技興煤”的理念更加深入人心,中國煤炭工業協會與本報共同對2017年煤炭科技事件進行梳理,評選出煤炭科技十大新聞。
1.煤制油品/烯烴大型現代化煤化工成套技術開發及應用項目獲大獎
事件:2017年12月,國家科學技術獎勵工作辦公室發布消息,由神華集團等21家單位共同完成的“煤制油品/烯烴大型現代煤化工成套技術開發及應用”項目獲2017年度國家科技進步一等獎。該項目以國家“863”相關課題為支撐,形成具有自主知識產權的百萬噸級煤直接液化、60萬噸級煤制烯烴成套技術。首創了高效大型現代煤制油品和烯烴工程化技術;突破了超大超厚大型化工裝備設計及制造技術,實現了現代煤化工核心裝備的中國創造;首創了現代煤化工系統集成與運行技術;突破了西部缺水區煤化工節水與高難度廢水處理技術;首創了煤化工二氧化碳捕集、咸水層封存與監測成套技術,建成了世界首個10萬噸級煤化工CCS示范工程。
點評:該項目攻克了核心技術首次工程放大、關鍵超大超厚設備研制、系統集成穩定性及可靠性、安全穩定長周期運行等一系列世界性技術難題。整體技術達到國際領先水平,引領和支撐了我國現代煤化工產業的發展,已在內蒙古、陜西、新疆、寧夏等煤炭主產區推廣應用,使我國成為世界現代煤化工產業規模最大、技術最先進的國家,搶占了現代煤化工技術制高點。
2.旋流干煤粉氣化爐獲專利金獎
事件:2017年12月13日,第十九屆中國專利獎頒獎大會在北京舉行。由神華集團、神華寧夏煤業集團發明的具有自主知識產權的“一種旋流干煤粉氣化爐”獲中國專利金獎,這也是煤炭行業第4項獲中國專利金獎的專利。
點評:旋流干煤粉氣化爐攻克了大型單噴嘴干煤粉加壓氣化技術、關鍵裝備、材料及系統集成等難題,提高了氣化效率及碳轉化率,對保障國家能源安全、推動煤炭清潔轉化和高效利用、實現煤氣化裝置大型化、降低投資和生產運行成本具有重要的戰略和經濟意義。
3.我國創造性開發百萬噸級煤間接液化技術
事件:2017年12月,中國煤炭工業協會科學技術獎獎勵辦公室發布《2017年度中國煤炭工業協會科學技術獎獲獎名單》,其中特等獎1項,一等獎30項,二等獎100項,三等獎136項。由兗礦集團、上海兗礦能源科技研發有限公司、煤液化及煤化工國家重點實驗室、陜西未來能源化工有限公司共同完成的“百萬噸級煤炭間接液化關鍵及系統集成技術開發與工業示范”項目獲特等獎。該項目首創了高效鐵基低溫費托合成催化劑及其工業化生產成套技術;首創了大型低溫漿態床費托合成反應器及其內構件技術;首創了百萬噸級反應器串聯費托合成工藝技術;首創了百萬噸級費托合成油品加工催化劑和加工工藝技術;首創了煤間接液化優化集成設計平臺、動態模擬系統和操作員培訓系統;首創了百萬噸級煤間接液化系統集成技術,建成并高效運行了國內首套百萬噸級煤間接液化工業示范裝置。
點評:煤間接液化技術是將我國儲量豐富的煤炭資源轉化為清潔液體燃料,解決我國石油供應短缺、保障能源供應安全的重要戰略措施。該項目攻克了煤間接液化催化劑、反應器等關鍵與核心設備、系統工藝集成、設計建設、安全長周期運行等世界性難題,創造性地開發了百萬噸級煤間接液化關鍵與系統集成成套技術。
4.潞安高硫煤清潔利用示范項目打通全流程
事件:2017年12月31日,潞安集團舉行年產180萬噸高硫煤清潔利用油化電熱一體化示范項目產出合格產品匯報會,宣布這一山西省轉型綜改重大標桿工程項目全系統成功試運行。該項目以潞安自產高硫煤為原料,采用國際先進技術集成耦合,實現煤炭的清潔高效利用,生產高端蠟、無芳溶劑、特種燃料、高檔潤滑油、專屬化學品五大類49種高端精細化學品以及115兆瓦余熱發電。
點評:該項目擔負著國家“三高”煤的大規模氣化技術示范、煤基費托合成生產高端化學品的示范、帶動甲醇等傳統煤化工升級改造示范和國家現代煤化工環保高標準的示范。該項目先后開發出5大類、29種產品、48個規格、180個型號的煤基精細化學品產品系列,開創了新型高端煤化工系列化產品的先河,為培育具有全球競爭力的世界一流新型高端化工企業奠定基礎。該項目開創了三個模式:高端煤化工一體化運營模式,股權多元化合作模式,產學研用一體化協同創新發展模式。
5.全球首套煤基乙醇工業化示范裝置產出合格產品
事件:2017年1月11日,采用中國科學院大連化學物理研究所和陜西延長石油集團共同研發的、具有我國自主知識產權技術的煤基乙醇工業化項目——陜西延長石油集團10萬噸/年合成氣制乙醇工業示范項目打通全流程,生產出合格的無水乙醇。
點評:這是繼煤制油、煤制乙二醇等技術之后,我國煤化工領域取得的又一世界級成果,對于緩解我國石油供應不足、石油化工原料替代、油品清潔化及煤炭清潔高效利用等大有裨益。為今后大規模工業化裝置建設、生產和運行提供了關鍵技術數據和寶貴的經驗,標志著我國將率先擁有設計和建設百萬噸級大型煤基乙醇工廠的能力,使我國大范圍推廣乙醇汽油成為可能。
6.我國首座TBM施工長距離煤礦斜井建成
事件:2017年1月,我國首座TBM施工長距離煤礦斜井——神東煤炭集團補連塔煤礦2號輔運斜井建成啟用。這填補了TBM在我國長距離煤礦斜井建設領域的技術空白,驗證了TBM施工煤礦斜井的關鍵技術和理論,開創了煤礦建井施工新模式。
點評:這一大膽的工業性試驗,驗證了TBM不僅可以廣泛應用于鐵道、水電、交通、礦山、市政等隧洞工程,在煤礦井下同樣可以應用,開創了煤礦建井新模式。
7.中美聯合研究發現中國個別地區粉煤灰富鈾
事件:2017年11月8日,環境學領域國際頂級期刊《環境科學與技術》,在線發表中國礦業大學(北京)教授代世峰、美國杜克大學教授Avner Vengosh團隊聯合研究成果:中國個別地區的粉煤灰樣品,其輻射等級是聯合國原子輻射效應科學委員會對住宅建材輻射等級最高安全限度的43倍以上;中國南方等地區個別煤中富含鈾,其燃燒產物(主要是粉煤灰)富含放射性物質,不適合用作建材。
點評:建材與每個老百姓緊密相關。上述發現是保障人民群眾生命健康、踐行以人為本的生動體現。鑒于人們“談鈾色變”,上述發現,在一定程度上也有助人們理性面對、科學應對。
8.我國首臺礦用TBM研制成功
事件:2017年9月8日,我國首臺直徑為2.8米的礦用全斷面硬巖快速掘進機(礦用TBM),在遼寧鐵法能源通用重機公司正式下線。目前,這臺礦用TBM正在重慶能源集團松藻煤礦投入試用。礦用TBM,成功融合了工程TBM、煤礦防爆、自動測量控制等先進技術,可實現圓形巷道一次成巷、掘錨同步作業和巷道快速掘進,一舉解決了煤巷、巖巷掘進效率低的難題。
點評:他山之石,可以攻玉,合理吸納其他行業先進技術,對提高煤礦機械化、自動化、信息化、智能化水平,大有裨益。
9.煤電/煤化工廢物協同處置與循環利用技術獲突破
事件:2017年6月29日,由神華集團北京低碳清潔能源研究所催化技術研發平臺技術總監、國家“千人計劃”特聘專家孫琦牽頭承擔的國家“863計劃”——“煤電/煤化工廢物協同處置與循環利用技術及示范”課題通過驗收。該技術不僅可以大規模消納燃煤電廠粉煤灰,而且可以解決高鋁粉煤灰提取氧化鋁高能耗、二次污染的問題,實現高效、低能耗捕集二氧化碳和處理煤化工污水,形成系列高價值大宗產品。
點評:目前,全國有超過40億噸粉煤灰,并且以每年5億噸的速度增長。這些粉煤灰堆積如山,既占用大量土地資源,又可能導致空氣、地表水以及地下水污染。該技術的突破,可謂“一石三鳥”:治理污染+緩解氧化鋁資源緊張狀況+集成效益。
10.中國國際卓越煤礦瓦斯治理中心掛牌成立
事件:2017年9月24日,中國國際卓越煤礦瓦斯治理中心正式掛牌成立。該中心系聯合國經濟委員會依托山西焦煤集團設立,是在聯合國歐洲經濟委員會授權下,由企業主導的甲烷管理機構。該中心由山西焦煤集團、北京辛迪克清潔能源技術服務公司等15家理事單位自愿結成,擬定于2018年啟動運營。該中心主席由中國工程院院士、山西焦煤集團總經理金智新擔任。
點評:該中心致力于成為瓦斯治理利用新技術推廣平臺,瓦斯治理利用資金、技術、人才共享平臺,瓦斯利用與碳金融及新型商業模式聯動開發平臺,對將瓦斯變害為利,保障煤礦安全生產乃至支持中國政府碳減排,意義重大。