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【山西卫视】探访全国重点实验室:煤“变”绿的突围领跑

发布时间:2025-04-10

来源:4月7日山西新闻联播


当传统能源遇上硬核科技,会迸发出怎么样的变革力量?今天我们走进中国科学院山西煤炭化学研究所煤炭高效低碳利用全国重点实验室。

纳米级催化剂重构了煤炭基因密码,机械臂成为实验室打工人,作为我国能源革命的重要战略支撑,这个实验室正在以零到一的原始创新突破行业天花板,以自主技术保障国家能源安全。

煤除了可以燃烧,还能干什么呢?

在记者的手上,左手一块煤,右手一管煤制油。

煤炭可以制造汽油、柴油、航空燃油以及高端化学品等上百种产品。在中国科学院山西煤炭化学研究所煤炭高效低碳利用全国重点实验室,一块煤可以完成绿色“72变”。

在实验室里,这些长方形的反应器就是转化煤炭的“魔法瓶”。

简单来讲,把煤炭变成油,需要两大步,先把煤气化得到合成气,然后经过催化反应转化为油品,其中催化剂的作用至关重要。中国科学院山西煤炭化学研究所研究员董梅表示,中间的地方装着催化剂,把甲醇置于一定的温度和压力下,转变成液体燃料和化学品。

传统煤化工通过煤炭气化制造甲醇,但缺乏甲醇高效转化技术,而实验室深耕了7年甲醇定向催化制芳烃烯烃技术,自主研发出了纳米级的催化剂。如同在分子世界里,搭建起立体交通网,让传统工艺中横冲直撞的碳氢分子实现有序通行和高效转化,精准合成出三苯或三烯产品。

董梅表示,一吨催化剂我就要进一吨的甲醇,出来的产品大概是400多公斤的烃类产品,300多公斤是三烯产品。

黑色乌金煤炭摇身一变成为了三苯三烯产品,用于生产塑料制品、化学纤维、特种橡胶等高端材料,不仅让煤炭身价倍增,而且煤基原料成本较石油基材料降低了30%,应用前景十分广阔。

董梅表示,现在已经在和浙江的一些石化企业洽谈,把煤化工的技术进一步拓展到千万吨级的石化行业。

前沿的纳米级催化剂技术,离不开这个拥有“智慧大脑”的实验室,自动化平台24小时运转,超算中心提供数据支持,单日研发效率是5名研发人员的总和。

中国科学院山西煤炭化学研究所副研究员刘星辰表示,大概1-2年之后,该设施就可以让不同煤转化领域的研究人员去使用。

近年来,这个实验室让我国煤基高端材料领域实现从跟跑到领跑,首创了高温浆态床费托合成工艺、研制出全球最大的80万吨级反应器,开发了大型煤间接液化系统集成及清洁运行成套工艺技术,支撑建成了年产400万吨全球最大煤制油装置,使我国成为唯一掌握两种煤制油工艺的国家。从基础燃料到化学纤维、特种橡胶,一块煤正在解锁108种高端材料形态,山西煤化所正以科技创新的反应器催化着能源革命的深层变革。

煤炭高效低碳利用全国重点实验室副主任白进表示,我们将为煤炭高效低碳利用提供核心技术和系统解决方案,助力“双碳”背景下煤化工的可持续发展,保障国家能源战略安全。


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