助力碳减排 CGAS技术亮相中国(安徽)科交会

科技日报记者 付丽丽

近日，中科院工程热物理研究所“循环流化床煤气化（CGAS）技术开发及产业化”项目作为中科院5项重大成果之一亮相2021中国（安徽）科技创新成果转化交易会，其产业化公司中科合肥煤气化技术有限公司（以下简称“中合气化”）引发关注。该项目的快速布局将推进“煤炭产业链上的碳排放大户”——煤化工行业碳减排，助力实现“碳达峰、碳中和”目标。

CGAS技术亮相中国（安徽）科技创新成果转化交易会

一直以来，煤化工行业是煤炭产业链上的碳排放大户。尤其在中国，由于资源禀赋，相比其他国家，中国的化工行业更多使用高碳排放的煤炭作为原料。以合成氨和甲醇为例，天然气是大多数国家合成氨和甲醇的主要原料，而在中国约80%的合成氨和甲醇是由煤炭制成，导致中国煤化工行业的碳强度高于其他国家。

2021年，“碳达峰、碳中和”首次被写入政府工作报告，在4月22日的全球领导人气候峰上，我国再次强调“力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”。面对目标与时间的双重挑战，碳中和转型的道路亟待开启，油气、电力等高碳排放行业成为关注焦点。

在煤化工行业，煤气化技术是煤炭清洁高效转化利用的源头技术。自上世纪八十年代以来，中科院工程热物理研究所就展开了对煤炭清洁高效利用技术的研发，对循环流化床技术在煤及多种燃料和废弃物的燃烧和气化转化方面开展系统研究。近十年来，研究所成功开发循环流化床煤气化（CGAS）技术，能有效解决传统煤气化技术可用煤种少、污染重、成本高等问题，助力企业节能减排。以合成氨行业为例，煤气化工序能耗约占整个生产工艺能耗的60%以上。目前我国仍有40%以上的合成氨企业采用固定床煤气化技术，年产量约2000万吨，如全部改造，则每年可减排约1000万吨二氧化碳。

值得一提的是，CGAS技术是目前国内新型气化领域中唯一实现产业化的技术。它的成功产业化，一方面在于其技术领先性，另一方面源于产业化平台的搭建。2016年，工程热物理研究所与安徽巢湖经济开发区合作成立中科合肥煤气化技术有限公司，作为“循环流化床煤气化技术产业化”的产业化主体，中合气化持有循环流化床煤气化技术（CGAS）核心专利。

在中科院 “弘光专项”的支持下，中合气化推动CGAS技术实现了在煤制清洁工业燃气和煤制合成氨原料气领域的快速产业化应用，在氧化铝、金属镁、铸造等行业30余个用户完成70余台（套）产品级应用。

针对煤气化产生的飞灰残渣，研究团队研发了飞灰燃烧与飞灰气化两种大规模处理、资源化利用技术，与循环流化床气化技术配合，可实现对煤炭的梯级利用，达成煤气热电三联产，最大程度将煤炭“吃干榨净”。目前，中合气化已与山东荣信集团有限公司、河南林州凤宝管业有限公司等企业就气化飞灰利用展开合作，相关项目正在推进中。

未来，中合气化与工程热物理研究所研发团队将坚持“双轮驱动”战略，通过院企合作，疏通应用基础研究和产业化连接的快车道，促进创新链和产业链精准对接，加快科研成果从样品到产品再到商品的转化，把科技成果充分应用到现代化事业中去。