简介
煤炭高效低碳利用全国重点实验室依托单位是中国科学院山西煤炭化学研究所,共建单位是中国科学院工程热物理研究所,其前身是煤转化国家重点实验室。
煤转化国家重点实验室1991年由国家计委批准利用世界银行贷款筹建,1995年通过国家验收正式对外开放。2022年根据国家科技创新体系建设要求,实验室调整优化科研布局、对接国家重大需求、推动多学科交叉、锚定学科前沿,与中国科学院工程热物理研究所循环流化床实验室融合,组建煤炭高效低碳利用全国重点实验室,2023年3月由科技部正式批准建设。
定位及目标:
实验室面向“双碳”背景下国家能源安全的重大战略需求,以协调解决煤炭利用效率与生态环境问题为目标,围绕煤炭高效清洁燃烧、煤直接转化、煤基液体燃料与化学品合成、污染物控制与资源化利用等的关键科学和工程技术问题,开展定向基础研究、关键核心技术突破和重大系统集成创新,创建煤炭高效低碳利用研究新模式、新范式,形成一支国际影响力显著的国家战略科技力量,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”背景下煤化工可持续发展,保障国家能源战略安全。
研究方向及重要进展:
方向一:煤炭清洁燃烧利用
方向二:煤直接转化过程的化学与工程基础
方向三:煤制清洁油品的化学与工程基础
方向四:煤基化学品的催化与化学反应工程
方向五:煤基污染物控制与资源化利用
自1995年开放以来,实验室承担了973、863、国家重点研发计划、国家杰出青年科学基金、国家优秀青年科学基金、国家基金重点项目、中科院重大和方向性项目、省部委项目、国际合作项目、横向合作项目等多项重点任务,已形成了任务带学科、学科促任务的良好发展态势。取得的重要进展如下:
煤制油技术:创制了高性能费托合成工业催化剂,开发了全球首套单台规模最大50-80万吨费托合成反应器,实现了400万吨/年高温浆态床煤制油技术商业化运行,2021年获国家科技进步一等奖。
煤炭清洁燃烧和高效发电技术:开发了适应煤种多样性清洁高效循环流化床燃烧技术,实现大规模产业化应用(3000台);完成了国际首台350 MW超临界多边形炉膛CFB锅炉工程技术示范;实现了工业锅炉和2500 t/d水泥窑炉NOx排放达到超低排放标准,相关成果获中国科学院杰出科技成就奖。
煤制化学品技术:建立了完整的甲醇催化转化制烃反应网络,发明了调控催化剂活性中心分布和反应路径新方法,实现了产物的选择性调控;开发了甲醇一步法制汽油技术,突破了埃克森美孚、克莱恩等公司的技术垄断,相关成果获山西省自然科学一等奖。
煤基污染物控制与资源化利用:开发了性能优异的硫氮汞污染物一体化脱除炭基催化剂及匹配的移动床工艺;完成了300万m3/h烟气污染物脱除工业示范,实现了稳定运行和超低排放,相关成果列入生态环境部推广技术。
研究队伍:
实验室本着“引进急需人才、用好现有人才、稳定关键人才、培养未来人才”的原则,构建具有全球竞争力的人才制度体系,聚天下英才而用之,培养和打造一支结构优化、布局合理、素质优良、具有国际竞争力的高水平科技人才队伍,把实验室建成具有较强国际影响力的煤炭利用领域人才高地。现有固定人员96人,包括:国家杰出青年基金获得者4人、国家优秀青年基金获得者2人、国家人才计划入选者8人、国家“百千万人才工程”入选者2人、科技部“中青年科技创新领军人才”入选者4人、政府特殊津贴获得者7人、中国科学院BR计划14人、中国科学院引进技术人才1人、中国科学院关键技术人才3人、中国科学院技术支撑人才3人、山西省学术带头人9人、山西省新兴产业领军人才6人、山西省“三晋英才”高端领军人才7人、中国科学院优秀博士学位论文获得者2人。
开放与交流:
实验室致力于对国内外开放,加强与国内外有关单位开展多层次,多方位的科研合作与学术交流活动。已与美国、德国、日本、荷兰、澳大利亚、俄罗斯、蒙古等国家的大学和科研机构互访交流、合作研究。承办了第十届国际煤科学大会、第十四届匹兹堡国际煤炭会议、第七至十三届中-日煤科学和C1化学研讨会、第七和九届中-韩清洁能源技术研讨会、第八届国际高温气体净化会议、第十六届国际催化大会卫星会议-合成气和甲醇催化转化研讨会、第十六届全国分子筛学术大会、第十八届全国青年催化会议、中国化学会首届能源化学青年论坛以及首届至第五届能源转化化学与技术研讨会等。