優(yōu)質(zhì)無煙煤和煤層氣是晉城市的主要能源，煤化工是煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必由之路。但隨著科技進(jìn)步和社會(huì)的快速發(fā)展，人民日益增長的美好生活需要，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展正開始減少與煤炭在能源結(jié)構(gòu)中的比重，除現(xiàn)代煤化工發(fā)展有可能拉動(dòng)煤炭消費(fèi)增長之外，其余如電力、建材、鋼鐵等行業(yè)的煤炭消費(fèi)基本上處于峰值平臺(tái)并呈現(xiàn)下降趨勢。晉城無煙塊煤作為國內(nèi)常壓固定床煤氣化生產(chǎn)最優(yōu)質(zhì)的化工原料，隨著近年來大型氣流床(干粉煤、水煤漿)煤氣化技術(shù)的成熟和廣泛應(yīng)用，被價(jià)格較低的劣質(zhì)煤替代的發(fā)展趨勢已勢不可擋，晉城煤炭產(chǎn)業(yè)及其“孿生兄弟”傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)業(yè)的生存、發(fā)展正在遭受來自各方面的壓力和沖擊。晉城市的煤層氣貯存量大，甲烷含量≥95%，開采技術(shù)國內(nèi)領(lǐng)先。目前，國內(nèi)外甲烷制化工新材料、新產(chǎn)品的顛覆性技術(shù)不斷成功突破，為煤層氣高質(zhì)量轉(zhuǎn)型帶來機(jī)遇。

　　危機(jī)，危機(jī)，危險(xiǎn)與機(jī)遇并存。今年5月，習(xí)近平總書記主持召開中央全面深化改革委員會(huì)第八次會(huì)議，審議通過《關(guān)于在山西開展能源革命綜合改革試點(diǎn)的意見》。之后，山西省委、省政府印發(fā)《山西能源革命綜合改革試點(diǎn)行動(dòng)方案》的通知。能源革命綜改政策的春風(fēng)，對(duì)促進(jìn)晉城市無煙煤進(jìn)行生產(chǎn)和消費(fèi)革命具有重大意義。按照中央深改委《意見》要求，推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命是保障能源安全、促進(jìn)人與自然和諧共生的治本之策。9月16日，在全省能源革命綜合改革試點(diǎn)動(dòng)員部署大會(huì)上，省委書記駱惠寧強(qiáng)調(diào)，改革創(chuàng)新是能源革命的本質(zhì)和靈魂，要全面推進(jìn)能源領(lǐng)域改革創(chuàng)新，加快“當(dāng)好排頭兵”的歷史性跨越。要以制度革命帶動(dòng)能源革命，以能源生產(chǎn)關(guān)系變革牽引生產(chǎn)力變革，著力抓好推進(jìn)煤炭開采利用方式變革，推動(dòng)煤炭清潔高效開發(fā)利用等“八個(gè)變革、一個(gè)合作”。在山西開展能源革命綜合改革試點(diǎn)，是黨中央賦予山西的國家使命，體現(xiàn)了對(duì)山西的關(guān)懷與信任，是山西迎來的重大歷史機(jī)遇，對(duì)晉城無煙煤轉(zhuǎn)型更是難得的機(jī)遇。本文對(duì)晉城無煙煤清潔高效開發(fā)利用談幾點(diǎn)不成熟意見。

　　一、推動(dòng)煤炭供給革命 --降本增效、拓展新路徑

　　1.苦練內(nèi)功，降低生產(chǎn)成本

　　隨著環(huán)保政策對(duì)常壓固定床氣化的約束和新型煤氣化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，陜西神木、內(nèi)蒙古鄂爾多斯等地的劣質(zhì)煤因其價(jià)格低廉而替代優(yōu)質(zhì)無煙塊煤的發(fā)展勢頭迅猛，半個(gè)多世紀(jì)以無煙塊煤為原料形成的煤化工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為歷史，晉城無煙塊煤再也不是“皇帝的女兒不愁嫁”，晉城靠無煙塊煤的財(cái)路正在被切斷。面對(duì)不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展形勢，省委書記駱惠寧4月30日在晉城調(diào)研時(shí)，對(duì)晉城無煙煤發(fā)展提出:“推動(dòng)能源革命向縱深發(fā)展，堅(jiān)持煤炭領(lǐng)域的“減、優(yōu)、綠”，提升煤炭產(chǎn)業(yè)的競爭力。晉煤集團(tuán)要苦練內(nèi)功，不斷提高工藝技術(shù)和管理水平，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本”。晉城煤炭生產(chǎn)企業(yè)必須進(jìn)行大刀闊斧的內(nèi)部管理改革，降低開采成本和管理成本。加快煤礦智能化改造、將5G技術(shù)引入智能煤礦建設(shè)，推進(jìn)煤炭開采方式革命，以管理創(chuàng)新為重點(diǎn)推進(jìn)企業(yè)降本增效。

　　2.開展煤炭分質(zhì)分級(jí)梯級(jí)利用

　　探索“分資分級(jí)、能化結(jié)合、集成聯(lián)產(chǎn)”的新型煤炭利用方式，推動(dòng)煤電化熱一體化發(fā)展。利用晉城無煙煤“三低四高”(低硫、低灰、低揮發(fā)份、熱值高、灰熔點(diǎn)高、固定碳含量高、機(jī)械強(qiáng)度高)的特點(diǎn)，研究探索納米級(jí)煤粉替代散煤燃燒技術(shù)，拓展煤炭清潔利用新途徑。

　　3.加強(qiáng)氣化技術(shù)攻關(guān)，用新型無煙塊煤氣化爐替代固定床

　　穩(wěn)步推進(jìn)現(xiàn)代煤化工示范項(xiàng)目建設(shè)，是推動(dòng)煤炭清潔高效利用的重要途徑，先進(jìn)的煤氣化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。面臨加快淘汰常壓間歇式固定床環(huán)保政策，氮肥行業(yè)“化肥零增長”計(jì)劃的推進(jìn)，增值肥“減量增效”的綠色發(fā)展趨勢，晉城煤企、煤化工企業(yè)采取“抱團(tuán)取暖”方式，集中經(jīng)濟(jì)、技術(shù)力量，聯(lián)合國內(nèi)外煤氣化技術(shù)科研單位，盡快開發(fā)適合于晉城無煙塊煤的新型煤氣化技術(shù)，利用原來與常壓間歇式氣化企業(yè)多年形成的合作關(guān)系，搶占全國煤化工氣化市場。

　　4.支持晉煤集團(tuán)在晉城率先實(shí)現(xiàn)“帶著爐子去賣氣”的創(chuàng)新舉措

　　晉煤集團(tuán)提出，在無煙塊煤大型氣化技術(shù)成熟的基礎(chǔ)上，成立“氣化爐生產(chǎn)企業(yè)”，為其它企業(yè)提供氧氣、氮?dú)�、氫氣或合成�?CO+H2)，變直接賣塊煤為賣氣，走“帶著爐子去賣氣”的新路子，是推動(dòng)能源供給革命的新途徑。北留--周村工業(yè)園區(qū)內(nèi)現(xiàn)有四個(gè)煤化工生產(chǎn)裝置，即：2018投產(chǎn)的晉煤華昱四臺(tái)航天爐新型煤氣化技術(shù)，年產(chǎn)120萬噸甲醇、50萬噸甲醇制油裝置，晉煤金象、天澤煤氣化廠和蘭花天悅?cè)齻�(gè)100臺(tái)常壓固定床氣化技術(shù)，已形成年產(chǎn)140萬噸合成氨、30萬噸甲醇、240萬噸尿素的傳統(tǒng)煤化工裝置產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。是國內(nèi)常壓固定床煤氣爐臺(tái)數(shù)最多，合成氨、甲醇、尿素等化工產(chǎn)品最集中，無煙塊煤消耗量最大的園區(qū)，也是各種基礎(chǔ)資源最好的園區(qū)。采用先進(jìn)的大型無煙塊煤氣化技術(shù)，集中建設(shè)園區(qū)氣化島，置換現(xiàn)有天澤煤氣化廠、蘭花田悅、晉煤金象三家固定床氣化爐合成氨140萬噸/年產(chǎn)能，在晉城率先落實(shí)“帶著爐子去賣氣”的方案，解決三家傳統(tǒng)煤化工企業(yè)面臨的生存問題，盤活晉煤華昱公司現(xiàn)有剩余大量土地、鍋爐、脫鹽水、污水處理等存量資源，促進(jìn)為晉城市北留--周村園區(qū)的提檔升級(jí)，具有“一石三鳥”的效應(yīng)。項(xiàng)目建成后年消化無煙塊煤大約200萬噸，約占晉煤集團(tuán)1500萬噸/年無煙塊煤產(chǎn)量的13%左右。

　　5.多途徑推動(dòng)煤炭由燃料向化工原料轉(zhuǎn)化

　　發(fā)展新型碳素功能性材料和環(huán)保產(chǎn)業(yè)，加快推動(dòng)無煙煤由燃料向化工原料轉(zhuǎn)化，也是一條重要的途徑。如適應(yīng)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的工業(yè)水處理的無煙煤濾料，電解鋁、電石行業(yè)的碳棒、石墨陽極、電極糊，鋰電池的負(fù)極材料，碳化硅、石墨烯等功能性材料產(chǎn)業(yè)。

　　6.加大民用清潔燃料煤推廣，拓展無煙煤市場空間

　　晉城市的無煙塊煤品質(zhì)優(yōu)良。其3號(hào)煤的含硫量為0.2%-0.4%，國家標(biāo)準(zhǔn)是1%，遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)。因此，無煙塊煤可作為清潔燃料煤廣泛應(yīng)用于民用領(lǐng)域。2019年6月26日，國家能源局發(fā)布《關(guān)于解決“煤改氣”“煤改電”等清潔供暖推進(jìn)過程中有關(guān)問題的通知》(征求意見稿)提到：因地制宜拓展多種清潔供暖方式，宜煤則煤，在城鎮(zhèn)地區(qū)重點(diǎn)發(fā)展清潔燃煤集中供暖;對(duì)暫不能通過清潔供暖替代散燒煤供暖的，重點(diǎn)利用“潔凈煤+節(jié)能環(huán)保爐具”等方式替代散燒煤，為晉城無煙塊煤在民用領(lǐng)域的應(yīng)用指出了新方向。

　　二、推動(dòng)煤炭消費(fèi)革命--加快傳統(tǒng)煤化工高質(zhì)量轉(zhuǎn)型升級(jí)

　　1.加強(qiáng)溝通，爭取國家給予固定床氣化技術(shù)升級(jí)一定緩沖期

　　常壓固定床氣化技術(shù)和加壓氣流床技術(shù)工藝各有優(yōu)勢，在綜合能耗上固定床氣化甚至更勝一籌。固定床間歇式煤氣化是最適合晉城市無煙塊煤生產(chǎn)合成氨的工藝，用幾乎無成本的空氣作為氣化劑，投資小、操作靈活。在研究開發(fā)晉城無煙塊煤大型煤氣化技術(shù)的過渡期間，在現(xiàn)有固定床間歇?dú)饣�企業(yè)通過技術(shù)改造，使能耗、污染物排放達(dá)到環(huán)保要求的條件下，積極向國家有關(guān)部門爭取，給現(xiàn)有固定床氣化企業(yè)留出一定緩沖期，待適合無煙塊煤特性的氣化技術(shù)突破后進(jìn)行升級(jí)替代。目前，天澤集團(tuán)受中國氮肥工業(yè)協(xié)會(huì)委托，聯(lián)合國內(nèi)設(shè)計(jì)、研究單位對(duì)常壓固定床氣化存在含氨廢水等有機(jī)揮發(fā)物的環(huán)保問題進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，消除現(xiàn)有傳統(tǒng)煤化工存在的環(huán)保問題，打造一條綠色、環(huán)保、安全、低耗的固定床氣化之路。因此，應(yīng)支持鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行相關(guān)技術(shù)攻關(guān)和工藝優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的平穩(wěn)發(fā)展。

　　2.調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)企業(yè)市場競爭力

　　鼓勵(lì)尿素等傳統(tǒng)煤化工企業(yè)加快調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，發(fā)展高效優(yōu)質(zhì)水溶性肥料、高效液體肥料等新產(chǎn)品。通過創(chuàng)新技術(shù)工藝，延伸以合成氨、尿素、甲醇、甲醛、三聚氰胺等產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)展精細(xì)化工新產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)從基礎(chǔ)化工原材料向中高端、高附加值精細(xì)化產(chǎn)品轉(zhuǎn)變。

　　3.探索煤炭與CO2轉(zhuǎn)化合成氣的技術(shù)

　　煤化工企業(yè)可探索將現(xiàn)有固定床氣化爐改造為無煙塊煤、純氧、二氧化碳?xì)饣�制一氧化碳的氣化技術(shù)，為現(xiàn)有化肥企業(yè)發(fā)展羰基合成醋酸、甲胺、DMF以及生產(chǎn)乙醇、乙二醇等產(chǎn)品。

　　4.將煤化工排放的CO2廢氣綜合利用變成綠色產(chǎn)品

　　煤化工是CO2排放大戶，尿素生產(chǎn)雖然是CO2相對(duì)排放最少的產(chǎn)品。但是，每生產(chǎn)一噸尿素仍有200Nm3的CO2排放，CO2濃度大于95%。按照年產(chǎn)500萬噸尿素估算，年排放CO2近10億Nm3，可生產(chǎn)20萬噸/年液體CO2或干冰產(chǎn)品，將廢氣資源變成綠色產(chǎn)品，在增加經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，可免繳碳稅。

　　5.將煤化工爐渣固定廢物綜合利用

　　煤化工生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生大量的氣化爐渣、鍋爐爐渣等固體廢棄物，這些廢棄物中氧化硅、氧化鋁含量約在70%，最適合做水泥生產(chǎn)原料。開展氣化爐渣、鍋爐爐渣等固體廢棄物制水泥熟料、陶粒砂、無機(jī)防火保溫材料、無機(jī)纖維等綜合利用方面的研究，將廢棄物轉(zhuǎn)化成水泥原料、綠色無機(jī)保溫材料，在延伸企業(yè)產(chǎn)品鏈，提高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，可解決固廢處理難題。

　　6、積極推動(dòng)現(xiàn)代煤化工示范項(xiàng)目--60萬噸/年甲醇制烯烴

　　在以替代石油化工產(chǎn)品為目標(biāo)的新一代煤化工產(chǎn)品中，目前甲醇制乙烯、丙烯工藝技術(shù)已趨于成熟。 2018年,我國聚乙烯、聚丙烯表觀消費(fèi)量分別為2781.6萬噸、2640萬噸，分別進(jìn)口1402.5萬噸、440萬噸,對(duì)外依存度為49.6%和16.7%，國內(nèi)市場還有一定發(fā)展空間。這兩種產(chǎn)品不但可聚合成樹脂，還可與傳統(tǒng)煤化工的氨、氫氣等嫁接，生產(chǎn)多種有機(jī)化工新材料。在北留--周村工業(yè)園區(qū)，依托晉煤華昱120萬噸/年大型甲醇轉(zhuǎn)化50萬噸/年煤制油裝置，和晉城市現(xiàn)有的甲醇產(chǎn)能建設(shè)一套60萬噸/年烯烴裝置，可形成煤制油、煤制烯烴“一頭兩尾”產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，從而徹底改變目前晉城市傳統(tǒng)煤化工的產(chǎn)品格局，加快晉城傳統(tǒng)煤化工向現(xiàn)代煤化工、精細(xì)化工高質(zhì)量轉(zhuǎn)型升級(jí)的步伐。

　　三、高效利用煤層氣資源--由燃料向原料高質(zhì)量轉(zhuǎn)型

　　晉城市煤層氣資源儲(chǔ)量大，已探明儲(chǔ)量達(dá)3073億m3，約占山西省的53%，全國的47%;甲烷含量≥95%，高于GB/T 28754-2012 煤層氣(煤礦瓦斯)利用導(dǎo)則中煤層氣產(chǎn)品一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)CH4≥90%。質(zhì)量與天然氣相當(dāng)，被列為晉城市“兩只翅膀騰飛、三足鼎立支撐”的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型格局中的一只翅膀。煤層氣通過化工過程轉(zhuǎn)向高附加值的新材料，實(shí)現(xiàn)由燃料向化工原料的轉(zhuǎn)型，可能是晉城實(shí)現(xiàn)能源革命排頭兵領(lǐng)跑者的重要路徑。

　　1.甲烷制乙烯是化學(xué)工業(yè)的一項(xiàng)顛覆性技術(shù)，影響深遠(yuǎn)。

　　近年來，我國煤制烯烴產(chǎn)業(yè)發(fā)展如火如荼，截止2018年底，已建成的煤制烯烴項(xiàng)目生產(chǎn)能力約為1415萬噸，在建和擬建產(chǎn)能約為2643萬噸。但隨著煤炭價(jià)格不斷上漲，煤制烯烴的利潤空間十分微薄。國外90%以上的乙烯來自石腦油和乙烷的裂解，國內(nèi)則主要來自于石腦油和甲醇的裂解。隨著石油資源的日漸缺乏，人們急需尋找新的替代資源。將甲烷直接制取乙烯，是化學(xué)工業(yè)的一項(xiàng)顛覆性技術(shù)，影響深遠(yuǎn)。

　　由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所包信和院士團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)的非氧制烯烴和芳烴催化過程，可實(shí)現(xiàn)在無氧條件下將甲烷選擇活化，一步高效轉(zhuǎn)化生成烯烴、芳烴和氫氣等高附加值化學(xué)品。反應(yīng)過程本身不排放二氧化碳，碳原子利用效率達(dá)到100%。甲烷直接制取乙烯這項(xiàng)技術(shù)距離工業(yè)化雖然還有差距，但晉城市擁有國內(nèi)最豐富的優(yōu)質(zhì)煤層氣資源，密切關(guān)注、跟蹤或合作開發(fā)此項(xiàng)技術(shù)，意義重大。

　　2.太原理工大學(xué)的煤層氣造金剛石技術(shù),創(chuàng)造了跨界奇跡

　　太原理工大學(xué)超硬材料實(shí)驗(yàn)室成功研發(fā)出利用煤層氣合成金剛石產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線，該項(xiàng)技術(shù)已通過了中國工程物理研究院的專業(yè)檢測，不但領(lǐng)先國際，而且突破了我國合成金剛石的現(xiàn)有工藝瓶頸，極大降低了金剛石生產(chǎn)成本。金剛石其硬度、彈性模量、壓縮率、熱導(dǎo)率、透光波段、聲速、惰性等性能均居第1位。天然金剛石稀有，價(jià)格昂貴，難以在工業(yè)領(lǐng)域廣泛使用。近年來，利用化學(xué)氣相沉積法生產(chǎn)的金剛石被廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工、汽車、航空航天、國防以及核工業(yè)等領(lǐng)域。

　　我國合成金剛石的技術(shù)較為落后，產(chǎn)品低端，成本高，高級(jí)別金剛石產(chǎn)品基本依賴進(jìn)口。由于這類產(chǎn)品的應(yīng)用多涉及核技術(shù)、外太空航天器，以及軍工等核心部件，所以，國外大多采取禁運(yùn)手段限制其在我國上述領(lǐng)域的應(yīng)用。為此，提高我國金剛石合成技術(shù)水平，突破高級(jí)別金剛石依賴進(jìn)口的困境，已迫在眉睫。太原理工大學(xué)把高濃度煤層氣提純后的甲烷以及甲烷裂解并提純后的氫氣作為原料，生產(chǎn)金剛石，而且所生產(chǎn)的金剛石品質(zhì)覆蓋了從低端到高端的所有金剛石級(jí)別。該項(xiàng)目既解決煤層氣資源高效利用的問題，又極大地降低金剛石產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了煤層氣的深加工，促進(jìn)了CVD金剛石合成技術(shù)進(jìn)步，推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變。

　　3.電重整甲烷/二氧化碳制合成氣研究取得新進(jìn)展

　　天然氣和二氧化碳通過重整反應(yīng)轉(zhuǎn)化為合成氣，再經(jīng)費(fèi)托反應(yīng)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為各種重要化學(xué)品，不僅可以達(dá)到天然氣高效利用的目的，還可有效減少溫室氣體排放。2018年，中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所功能納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與組裝院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室謝奎課題組通過固體氧化物電解池將二氧化碳電解(CO2+2e-=CO+O2-)和甲烷氧化(CH4+O2-=CO+2H2+2e-)兩個(gè)氣相電化學(xué)轉(zhuǎn)化過程結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了電催化甲烷/二氧化碳制合成氣，并明確了CH4/CO2的重整機(jī)制。該研究通過原位調(diào)控陶瓷電極維納尺度金屬/氧化物界面結(jié)構(gòu)與組分，獲得了復(fù)合體系對(duì)CH4/CO2氣的抗積碳性能和高溫穩(wěn)定性，電化學(xué)重整CH4/CO2制合成氣的原子效率和電流效率高達(dá)100%。

　　4.挑戰(zhàn)催化界“圣杯” 上�？茖W(xué)家提出甲烷轉(zhuǎn)化新策略

　　中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所王文中研究員帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)在甲烷的光催化轉(zhuǎn)化研究方面取得新進(jìn)展。甲烷作為天然氣、頁巖氣、煤層氣的主要成分，具有儲(chǔ)量相對(duì)豐富和價(jià)格低廉的優(yōu)勢，在替代石油生產(chǎn)液體燃料和基礎(chǔ)化學(xué)品領(lǐng)域，是學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界研究和發(fā)展的核心課題之一。因?yàn)橛兄鴱V闊的前景和巨大的挑戰(zhàn)，甲烷的選擇性活化和定向轉(zhuǎn)化是世界性難題，被譽(yù)為是催化乃至化學(xué)領(lǐng)域的“圣杯”。

　　迄今為止，甲烷的轉(zhuǎn)化通常采用間接法：在高溫下通過水蒸汽重整將甲烷轉(zhuǎn)化為合成氣，再通過費(fèi)托合成獲得多碳的基礎(chǔ)化學(xué)品;或由合成氣制備甲醇，再生產(chǎn)其它化學(xué)品。該轉(zhuǎn)化路線冗長，能耗高，過程中排放大量溫室氣體CO2，不僅帶來環(huán)境污染，也使總碳的利用率不到一半。因此，科學(xué)家一直在努力探索甲烷直接轉(zhuǎn)化利用的方法。

　　據(jù)介紹，光催化直接轉(zhuǎn)化可以打破傳統(tǒng)熱力學(xué)平衡的束縛，使甲烷的轉(zhuǎn)化可以在低溫常壓下進(jìn)行。王文中研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并制備出銅修飾氮化碳材料，實(shí)現(xiàn)甲烷向乙醇的光催化直接轉(zhuǎn)化，并對(duì)該過程的機(jī)制進(jìn)行了較為深入的研究，使得轉(zhuǎn)化過程沿著甲烷-甲醇-乙醇的路徑進(jìn)行。該工作提出了溫和條件下甲烷向液體燃料直接轉(zhuǎn)化的新策略，有助于加深對(duì)多碳產(chǎn)物的形成機(jī)制的認(rèn)識(shí)，相關(guān)研究工作得到了國家自然科學(xué)基金的資助和支持。

　　四、爭取國家新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)布局--煤炭地下氣化

　　煤炭地下氣化就是將處于地下的煤炭進(jìn)行有控制的燃燒，通過對(duì)煤的熱作用及化學(xué)作用而產(chǎn)生可燃?xì)怏w的過程;煤炭地下氣化技術(shù)不僅可以回收礦井遺棄煤炭資源，而且還可以用于開采井工難以開采或開采經(jīng)濟(jì)性、安全性較差的薄煤層、深部煤層和高硫、高灰、高瓦斯煤層。地下氣化灰渣留在氣化區(qū)，減少了地表下沉，無固體物質(zhì)排放，大大減少了煤炭開采和使用過程中對(duì)環(huán)境的破壞。煤炭地下氣化發(fā)電集中了建井、采煤、氣化、發(fā)電工藝為一體的多學(xué)科開發(fā)潔凈能源與化工原料的新技術(shù)，具有安全性好、投資少、效率高、污染少等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為第二代采煤方法。地下氣化煤氣不僅可作為燃?xì)庵苯用裼煤桶l(fā)電，而且還可用于提取純氫或作為合成油、二甲醚、氨、甲醇的合成氣。因此，煤炭地下氣化技術(shù)具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，實(shí)現(xiàn)“物理采煤”向“化學(xué)采煤”轉(zhuǎn)變，是我國潔凈煤技術(shù)的重要研究和發(fā)展方向，屬國家新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。

　　國內(nèi)煤炭地下氣化技術(shù)近幾年已取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。2018年8月新疆化石能源聯(lián)合開采低碳循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目，一期前置工程成功點(diǎn)火。2018年10月，貴州盤江精煤股份有限公司聯(lián)手中國礦業(yè)大學(xué)和煤炭資源與安全開采國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開展了煤層地下氣采技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目，先后攻克了地下氣化爐的新型結(jié)構(gòu)和導(dǎo)向鉆孔建爐新工藝、火焰工作面的定向推進(jìn)燃燒導(dǎo)控新工藝及其組合裝置等重大關(guān)鍵技術(shù)難題，首次實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火成功。2019年1月，總投資約56億元的兗礦魯西2×60萬千瓦級(jí)高效超超臨界燃煤抽凝式發(fā)電工程正式開工建設(shè)，是山東省內(nèi)首個(gè)大型煤炭地下氣化發(fā)電工程，也是煤炭綠色開采利用的再次創(chuàng)新，計(jì)劃2021年5月投產(chǎn)。晉城市亞美能源集團(tuán)正在進(jìn)行煤炭氣化試驗(yàn)項(xiàng)目的前期準(zhǔn)備工作。借山西能源革命綜改試點(diǎn)行動(dòng)的東風(fēng)，加快煤炭地下氣化項(xiàng)目示范建設(shè)，對(duì)晉城市無煙煤轉(zhuǎn)化開辟新的市場具有十分重要的意義。