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　　“研發(fā)煤制天然氣技術(shù)是為了應(yīng)對‘明天’潛在的危機，越是在氣量充分、氣價便宜之時，越不能放慢技術(shù)研發(fā)的速度，只有這樣，國家才能在能源市場上占據(jù)主動地位?！敝袊茖W院山西煤炭化學研究所（以下簡稱山西煤化所）研究員、新奧能源研究院煤氣化首席科學家畢繼誠堅定地告訴《中國科學報》記者。
　　我國能源消費結(jié)構(gòu)長期處于“多煤、貧油、少氣”的失衡狀態(tài)。一方面，粗放型的煤炭利用方式，導致環(huán)境污染嚴重；另一方面，石油和天然氣過度依賴進口，不利于我國能源安全。
　　“從全局來看，國家非常需要清潔利用煤炭的‘煤制天然氣’技術(shù)?！毙聤W能源控股有限公司（以下簡稱新奧集團）董事局主席王玉鎖曾在采訪中強調(diào)。這種理念與畢繼誠及其團隊所從事的研究非常契合。山西煤化所提供研發(fā)思路，新奧集團搭建研發(fā)平臺，雙方“聯(lián)姻”，共同推動煤制天然氣產(chǎn)業(yè)化，真正實現(xiàn)科技成果“落地生根”。
　　結(jié)緣：理念與技術(shù)的契合
　　新奧集團是一家以提供城市燃氣為主要業(yè)務(wù)的民營企業(yè)。為應(yīng)對激烈的市場競爭和天然氣短缺危機，新奧集團必須要擁有獨立可靠的氣源。2004年，新奧集團正式提出發(fā)展“煤制天然氣”技術(shù)，并預(yù)計投資20億元。
　　最初，新奧集團采用的是美國大平原工廠以魯奇爐氣化為先導的煤制天然氣工藝，但由于該技術(shù)本身存在很多不足，它經(jīng)歷了一段探索時期。
　　那么，如何改變現(xiàn)狀？誰來“率領(lǐng)”研發(fā)團隊？他們找到了有著數(shù)十年煤轉(zhuǎn)化技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗的畢繼誠，并聘請其兼任新奧集團煤基低碳能源國家重點實驗室副主任、煤氣化首席科學家。
　　“早在上世紀20年代就已經(jīng)有了煤催化氣化制天然氣的概念，但受諸多因素影響，較長時間僅停留在實驗室研究階段?！?009年，畢繼誠帶領(lǐng)山西煤化所團隊一行6人來到了位于河北廊坊的新奧集團煤制天然氣研發(fā)基地，聯(lián)合企業(yè)申請國際科技支撐計劃和“973”計劃，開發(fā)“煤催化氣化制天然氣技術(shù)”和“煤加氫氣化聯(lián)產(chǎn)芳烴和甲烷技術(shù)”。
　　針對美國魯奇爐煤制天然氣技術(shù)和工藝存在的問題，畢繼誠帶領(lǐng)團隊與企業(yè)另辟蹊徑，在原有催化氣化概念的基礎(chǔ)上，進行創(chuàng)新，顯著提高了能量利用效率，引入氧氣燃燒難于氣化的頑固碳，并使用分散進氧的方式避免氣化爐結(jié)渣，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“煤催化氣化制天然氣技術(shù)”。
　　“該技術(shù)使得每天5噸煤處理量的催化氣化PDU裝置在國際上得以首次運行?！碑吚^誠告訴記者，該技術(shù)正在內(nèi)蒙古達拉特旗新能源化工工業(yè)園區(qū)建設(shè)1500噸/日的投煤量、2億立方米/年的天然氣工業(yè)化示范裝置，已完成主體設(shè)備吊裝，預(yù)計今年7月進行投煤試車。
　　畢繼誠表示，與現(xiàn)有的魯奇爐煤制天然氣技術(shù)相比，煤催化氣化技術(shù)可投資節(jié)省1/5，成本降低1/4，能源轉(zhuǎn)化效率提高約10%。
　　合作：寬松的研發(fā)環(huán)境很重要
　　“煤加氫氣化聯(lián)產(chǎn)芳烴和甲烷技術(shù)”是一種更高效率的煤制天然氣技術(shù)。
　　畢繼誠曾在日本大阪煤氣公司工程部做過煤加氫氣化技術(shù)研發(fā)。他深知，將粉煤和氫氣同時加入氣化爐內(nèi)，依靠氫氣作用會得到富含甲烷的氣體和輕質(zhì)焦油，“此工藝流程簡單、投資成本低且過程的熱效率較高”。
　　在畢繼誠的建議下，他們再次聯(lián)合申請了國家“863”計劃，開始研發(fā)“煤加氫氣化聯(lián)產(chǎn)芳烴和甲烷技術(shù)”。該技術(shù)經(jīng)歷了小試、PDU研發(fā)過程，正在內(nèi)蒙古達拉特旗進行400噸/天的中試建設(shè)，預(yù)計今年7月投入運行。
　　技術(shù)上的一次次突破，與新奧集團和諧的研發(fā)氛圍密切相關(guān)。畢繼誠在采訪時強調(diào)，山西煤化所與新奧集團的合作堪稱典范。至今，他都記得技術(shù)研發(fā)之初時的那段艱難時光，“科研難度大大超出預(yù)期，大家每天都在黑暗中摸索?！边@時，王玉鎖代表新奧集團給他們了一針“鎮(zhèn)定劑”，他告訴畢繼誠：一不要怕花錢，二不要怕失敗，三要帶出一支隊伍來。
　　“有了寬松的環(huán)境、良好的平臺，合作就很順利，技術(shù)研發(fā)也能加快?！碑吚^誠說。
　　碰撞：科研思維與工程思維的融合
　　工程和科研有矛盾怎么辦？畢繼誠回答：“工程有工程的思維，科研有科研的思維，兩者需要碰撞和融合?！?br/>　　“有矛盾是正常的，但我們沒有沖突?！碑吚^誠指出，科研人員考慮的是如何按照原有實驗方案達到高效率和高指標，而工程技術(shù)人員則關(guān)注設(shè)備制造能否具有可行性。他說：“我們有著相同的目標，出發(fā)點都是按照客觀規(guī)律辦事?！?br/>　　科研人員在工程建設(shè)初期發(fā)揮著重要作用。在內(nèi)蒙古達拉特旗的工業(yè)示范裝置建設(shè)初期，畢繼誠和團隊成員僅用三年時間便快速實現(xiàn)了實驗室基礎(chǔ)研究和小試、中試試驗的關(guān)鍵突破，提供了工藝和氣化爐設(shè)計、風險分析等初步結(jié)果和數(shù)據(jù)。
　　這個每天1500噸投煤量的工業(yè)示范裝置建成后，將成為我國擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)、世界上規(guī)模最大的煤催化氣化制甲烷工業(yè)示范裝置。
　　山西煤化所與新奧集團的合作已近十年，畢繼誠認為，“新奧雖是一家民企，但危機意識很強?！彼麖娬{(diào)，要想真正解決煤化工能耗高、排放多的問題，我們必須迎難而上，加快技術(shù)創(chuàng)新、集成優(yōu)化，開發(fā)出更多先進實用、環(huán)境友好的新技術(shù)。
　　“雖然我們這個技術(shù)現(xiàn)在看來是領(lǐng)先的，但若干年后未必會領(lǐng)先。”畢繼誠指出，未來，他希望與新奧集團開展進一步的合作，一方面加緊煤催化氣化工業(yè)化示范項目建設(shè)，穩(wěn)步進行推廣應(yīng)用，另一方面加快研發(fā)效率更高、成本更低的新型煤氣化制甲烷技術(shù)，以期實現(xiàn)煤的高效清潔利用。
　?。ㄔd于《中國科學報》 2018-01-15 第6版 院所)