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      1.“大型高效水煤漿氣化過程關鍵技術創(chuàng)新及應用”榮獲國家科學技術進步二等獎

　　“大型高效水煤漿氣化過程關鍵技術創(chuàng)新及應用”項目由充礦集團有限公司、華東理工大學、中國科學院山西煤炭化學研究所、靈谷化工有限公司、兗礦水煤漿氣化及煤化工國家工程研究中心有限公司、中國天辰工程有限公司共同完成。

　　針對清潔高效大型水煤漿氣化技術發(fā)展中存在的科學問題、技術問題和工程問題，在國家“973”計劃(2004—2014)、國家“863”計劃、教育部長江學者與創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃及其他省部級重大科技計劃的支持下，相關單位的60余名科研人員通過近10年深入的基礎研究和系統(tǒng)的工程示范，解決了高溫、高壓、湍流多相流動條件下氣化爐內的多相流動與復雜氣化反應的交互作用等科學問題，建立了氣流床煤氣化過程的數學模型，確立了氣流床煤氣化技術的放大依據，突破了大型化、高效率、拓展煤種適應性、長周期安全穩(wěn)定運行等關鍵技術，使中國自主知識產權水煤漿氣化技術 達到世界領先水平。主要技術創(chuàng)新成果包括：

　　(1)在國際上首次揭示了多噴嘴撞擊氣化爐內三維溫度場及火焰結構，形成了水煤漿氣化爐火焰結構調控技術，確立了氣化爐放大準則，解決了氣化爐拱頂耐火磚壽命短的技術難題，實現了水煤漿氣化技術從1000t/d向3000t/d的跨越，建成了國際上最大的水煤漿氣化裝置。

　　(2)揭示了大型水煤漿氣化爐的流場特征和撞擊流駐點的偏移規(guī)律，發(fā)現了撞擊流流動不穩(wěn)定性，獲得了水煤漿氣化燒嘴霧化規(guī)律，形成了水煤漿氣化爐流場調控和強化混合技術，發(fā)明了高效、長壽命水煤漿氣化燒嘴，解決了燒嘴壽命短的技術難 題。

　　(3)揭示了高溫高壓下典型煤種氣化反應機理，獲得了氣化條件下煤中礦物質 熔融性和黏度的變化規(guī)律，形成了水煤漿氣化爐選煤配煤技術，發(fā)明了低階煤成漿技術，拓展了水煤漿氣化技術的原料適應性，解決了大型水煤漿氣化技術選煤、配煤的技術難題。

　　(4)提出了多噴嘴氣化爐降階模型，開發(fā)了氣化爐動態(tài)模擬軟件，獨創(chuàng)了大型水煤漿氣化爐在線無波動切換技術，發(fā)明了合成氣高效除塵技術，解決了大型水煤漿氣化裝置長周期穩(wěn)定運行的技術難題，創(chuàng)造了大型水煤漿氣化裝置長周期穩(wěn)定運行的世界紀錄。

　　項目已獲得授權中國發(fā)明專利26項，美國專利1項，歐洲專利1項，發(fā)表SC1論文102篇，EI論文77篇。國際同行評價、國家973項目驗收專家意見、中國石油和化學工業(yè)聯合會專家鑒定報告、現場考核報告及評價證明、中國化工學會評價證明： 用戶應用報告均指出，項目主要技術指標國際領先。

　　項目形成的成果已應用于國內30余家企業(yè)，推進了自主知識產權的氣流床水煤漿與氣化技術的進一步大型化、推進了技術的廣泛推廣應用、支撐了氣流床煤氣化的長周期穩(wěn)定運行，為中國煤炭高效清潔轉化領域發(fā)展發(fā)揮了重要作用，三年新增產值超過79億元，新增利潤超過9.56億元，節(jié)省專利費1.3億元，產生了良好的經濟效益和社會效益。

　　2.全球單套規(guī)模最大煤制油項目投產

　　2016年12月28日，全球單套規(guī)模最大的煤制油項目—神華寧夏煤業(yè)(集團) 有限責任公司年產4Mt煤炭間接液化示范項目正式投產。該項目打破了國外對煤制油化工核心技術的長期壟斷，探索出了科技含量高、附加值高、產業(yè)鏈長的煤炭深加工產業(yè)發(fā)展模式，項目國產化率達98.5%，每年可轉化煤炭20.46Mt，年產油品4.05Mt。

　　作為全球單套規(guī)模最大煤制油項目，神華寧夏煤業(yè)(集團)有限責任公司煤制油示范項目的建成投產具有重大意義，習近平總書記對此作出重要指示，代表黨中央對 項目建成投產表示熱烈祝賀。習近平總書記指出，這一重大項目建成投產，對中國增強能源自主保障能力、推動煤炭清潔高效利用、促進民族地區(qū)發(fā)展具有重大意義，是對能源安全高效清潔低碳發(fā)展方式的有益探索，是實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略的重要成 果。該項目生產的清潔油品對于解決城市汽車尾氣污染、霧霾治理等問題也具有重要 的現實意義。

　　3.煤制烯烴新工藝入選“2016年度中國科學十大進展”

　　2017年2月20日，科技部基礎研究司與科技部高技術研究發(fā)展中心聯合召開解讀會，發(fā)布“2016年度中國科學十大進展”評選結果，中國科學院大連化學物理研究所研究員包信和及潘秀蓮研究團隊研發(fā)的煤制烯烴新工藝成功入選。

　　烯烴是與人們日常生活息息相關的重要化學品。中國是烯烴消費大國，其傳統(tǒng)的生產原料主要依賴石油，這不僅使烯烴的生產成本居高不下，同時也嚴重地危及到了我國的能源安全。20世紀初，德國科學家費舍爾和拓普希提出了一條由煤經水煤氣變換生產烯烴的費—托(F-T)路線，但是該過程原理上會產生大量的副產物，同時 還需要消耗大量的水，嚴重阻礙了該技術發(fā)展和實際應用。中國科學院化學物理研究所研究員包信和及潘秀蓮研究團隊從 納米催化的基本原理入手，開發(fā)出了一種過渡金屬氧化物和有序孔道分子篩復合催化劑，成功實現了煤基合成氣一步法高效生產烯烴，C₂到C₄低碳系統(tǒng)單程選擇性突破了費—托過程的極限，一躍超過80%。同時，反應過程完全避免了水分子的參與，從源頭回答了李克強總理提出的“能不能不用水或者少用水進行煤化工”的詰問。該成果在納米尺度上實現了對分別控制反應活性和產物選擇性的兩類催化活性中心的有效分離，使在氧化物催化劑表面生成的碳氫中間 體在分子篩的納米孔道中發(fā)生受限偶聯反應，成功實現了目標產物隨分子篩結構的可控調變。相關研究論文發(fā)表在2016年3月4日《科學》上。《科學》同期以“令人 驚奇的選擇性”為題刊發(fā)了專家評論和展望，稱贊該研究在原理上的突破將帶來在 工業(yè)上的巨大競爭力。該研究并被產業(yè)界同行譽為“煤轉化領域里程碑式的重大突突破”。

　　4.“晉華爐”成功投運開創(chuàng)新型煤氣化技術改造先河

　　由清華大學山西清潔能源研究院牽頭，陽煤豐喜集團(肥業(yè))有限責任公司和陽煤化工股份有限公司聯合研發(fā)的合成氣/蒸汽聯產氣化爐(以下簡稱“晉華爐”)，在陽煤豐喜集團(肥業(yè))有限責任公司臨猗分公司一次點火、投料、送氣成功。這是世界首臺采用水煤漿+水冷壁+輻射式蒸汽發(fā)生器的氣化爐，其科技創(chuàng)新點在于：核心部件輻射式蒸汽發(fā)生器借鑒了液態(tài)排渣旋風鍋爐的進口和結構設計理念，能夠有效避免國外同類技術存在的堵渣和積灰問題；獨特的結構設計減少了雙面受熱的布置比例，設備體積和投資減少。通過回收高溫合成氣的熱量，副產高溫高壓蒸汽等方式，提高氣化爐的氣源轉換效率，晉華爐代表了該行業(yè)技術的世界高度。

　　從投運100多天以來的效果看，該技術具有水煤漿氣化爐穩(wěn)定、可靠的優(yōu)點，也具有水冷壁氣化爐煤種適應性好的優(yōu)勢，尤其適用于高硫、高灰、高灰熔點“三高”煤的氣化。該技術煤種適用范圍更廣，能消耗大量劣質煤，一座爐每年可節(jié)約煤炭成本3000多萬元。技術推廣后，有望打破國外技術壟斷，為我國企業(yè)節(jié)省技術轉讓費10多億元，也為劣質煤清潔利用找到了新路徑。