能源危机、石油紧张,是时下人们关注的热点,而我国以煤为主的能源结构在2050年以前不会有大的改变。于是,很快就有人想到,能不能“煤代油”,甚至“煤变油”?华东理工大学教授王辅臣解释,煤和石油都是碳氢化合物,最主要的成分都是碳和氢,主要不同之处在于碳和氢的比例不一样,煤的碳氢比较大,而石油的碳氢比较小,这就是煤可替代石油的理论依据。
石油除了是提供动力的燃料,还是重要化工产品烯烃的原料,除用于塑料、纤维、油漆、医药等工业外,还用于生产食用油脂、蛋白质、糖类及合成甘油等基本食品。现在,我国每年石油消耗中约30%用于石油化工行业,华东理工的“煤代油”技术就盯住这30%的消耗。从上世纪80年代起,华东理工大学在已故的于遵宏教授带领下,开始了“煤气化”技术的攻关,这项技术的关键是让煤变成石油化工产品的基础原料。王辅臣说,“多喷嘴对置式水煤浆气化技术”让气化炉中的化学反应更充分,产生更洁净的气体,这种设备以前均为欧美几个大企业垄断,现在,因为华理人开发了这一技术,煤气化设备也成为了“中国制造”,出口到美国市场。
“我们的目标是以煤化工代替石油化工,用煤炭来制造烯烃,如果建成1000万吨/年煤制烯烃装置,将节省原油需求1亿吨左右,这相当于中国每年进口石油的40%。”王辅臣说。在校庆日,王辅臣和他的团队成员们更难忘记已故导师于遵宏的那句话:“中国的煤气化技术,与外国人相比,不会差。”
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所谓煤气化,是指在一定温度、压力条件下利用气化剂(O2、H2O或CO2)与煤炭反应生成洁净合成气(CO、H2的混合物),是对煤炭进行化学加工的一个重要方法。气化炉的设计、煤气化的工艺,是其中的核心。