煤转化国家重点实验室于1991年由国家计委批准利用世界银行贷款筹建。
杨建丽_煤转化国家重点实验室 -概述
煤转化国家重点实验室
煤转化国家重点实验室于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。1999年、2004年和2009年三次通过国家评估。现任实验室主任为王建国研究员,副主任为李永旺研究员,朱珍平研究员,李文研究员。学术委员会由15名国内外专家组成,学术委员会主任为何鸣元院士,副主任为谢克昌院士和李保庆研究员。
基于我国经济发展对煤炭高效洁净利用的需求,结合国际发展趋势,实验室以保障我国能源安全、协调解决煤炭利用效率和生态环境问题、为洁净煤技术的创新提供科学依据和工程化基础为目标,以煤高效洁净转化为优质燃料、化学品和材料过程中的科学和技术基础为主要研究方向,重点研究煤的热物理化学、煤基液体燃料合成、煤炭利用过程中的污染物排放控制、相关产品加工新工艺和新技术、能源环境新材料制备等领域的核心科学问题和工程技术问题。
95年开放以来,实验室承担和参与课题394项,其中:973项目16项,863课题15项,国家杰出青年基金3项,国家基金重点项目10项、面上项目56项,中科院重大和方向性项目15项、重点项目13项,中科院“百人计划”项目10项,省部委项目107余项,国际合作项目19项,横向合作项目60项,总计到位经费超过3.6亿元。获国家技术发明二等奖1项,省部级奖19项,授权发明专利251项,发表国外学术刊物论文717篇,国内核心期刊论文1297篇。
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,形成了知识结构合理、学术气氛活跃、学风严谨的以学术带头人和骨干为主体的固定人员和以研究生、博士生为主体的流动人员所构成的研究队伍。现有固定人员34人,具有博士学位者29人。其中国家杰出青年科学基金获得者2名,中科院百人计划入选者8人。
实验室涉及化学、化学工程与技术、材料科学与工程三个学科,物理化学、有机化学、化学工程、化学工艺和材料学五个专业。物理化学设有博士后流动站,物理化学和化学工艺具有博士学位授予权,物理化学、有机化学、化学工程、化学工艺和材料学具有硕士学位授予权。目前实验室有博士生导师16名,在读博士生120名,硕士生68名。1995年以来,已有62人次分别获得全国优秀博士论文奖、中科院院长奖学金特别奖、宝钢教育基金优秀学生奖、刘永龄奖等奖项。
实验室积极开展国内外学术交流和国际合作,已与多个国家的大学和科研机构开展合作研究,并承办了第十届国际煤科学大会、第七、八、九届中-日煤科学和C1化学研讨会、第七届中-韩清洁能源技术研讨会,实验室固定人员分别担任国际刊物《Fuel》的主要编委和编委。
实验室已具备了煤转化国际前沿研究的竞争能力,将在提出有特色的煤转化过程新概念和完成技术创新原理实验的基础上,发展适合中国国情的高效洁净煤转化新技术,满足国家对洁净煤炭能源的需求,使实验室成为国际煤转化应用基础研究和煤转化高级科技人才培养的中心之一。
杨建丽_煤转化国家重点实验室 -标志
煤转化国家重点实验室标志
煤转化国家重点实验室的标志主体由流线型的S字母和两个折线型的C字母有机组合而成。S字母为“SKLCC”的首字母,位于标志的中央位置,传递和突出国家重点实验室的特性。外围的折线形的“C”字母组成一个六元碳环的结构,代表了煤的芳香结构主要组成元素――碳。左下角的折线部分又可以看作是“L”字母的变体。整个标志巧妙地将“SKLCC”的字母和理念蕴寓其中。
标志的主体图案基准颜色为红色和黑色,位于中央的“S”型图案巧妙地利用光影效果,展现了标志的立体动感。黑色既形象地传达了煤的外观特性,立体流动的S造型也代表煤合成的液体油品,揭示了煤转化的液化途径;红色代表煤燃烧产生的火焰,体现了煤作为燃料的主要特性,也可视作为煤转化的气化途径;红黑搭配对比强烈,突出地展示了煤转化的概念和特点。
从左右来看,不同颜色的两部分巧妙布局并相互配合,运用了中国传统的太极图案的元素,蕴含中国韵味的相生转化概念。从内外来看,标志内外图案动静结合,折线形的外框传递科学的严谨和规范,内部的动感造型展现研究的活力与创新。整个标志比例协调,美观大方,寓意清晰,易于识别。突出和表达了煤转化的内涵,展现了国家重点实验室的特色。
与标志主题搭配的“SKLCC”字母为煤转化国家重点实验室英文“State Key Laboratory of Coal Conversion”的缩写,将缩写字母艺术化修饰,清晰美观。文字独立使用时,其字体的独特性更易于识别。标志可根据不同主题和应用场合延展不同色彩和布局加以诠释。
杨建丽_煤转化国家重点实验室 -组织机构
组织机构
杨建丽_煤转化国家重点实验室 -学术委员会
学术委员会
・名誉主任・主任何鸣元院士上海华东师范大学・副主任李灿院士中国科学院大连化学物理研究所李永旺研究员中国科学院山西煤炭化学研究所・委员万惠霖院士厦门大学 李静海院士中国科学院过程工程研究所赵东元院士复旦大学郑楚光教授华中科技大学刘振宇教 授北京化工大学徐柏庆教授清华大学胡浩权教授大连理工大学王辅臣教 授华东理工大学钟炳研究员中国科学院山西煤炭化学研究所孙予罕研究员中国科学院山西煤炭化学研究所王建国研究员中国科学院山西煤炭化学研究所杨建丽_煤转化国家重点实验室 -固定人员
煤转化国家重点实验室固定人员
实验室现有固定人员34人,其中具有博士学位者29人,博士生导师16人。“百人计划”入选者8人,国家杰出青年获得者2人。共分为以下五个研究团队:
1、煤分级转化团队:煤分级转化和过程优化集成是煤炭洁净高效利用的重要方向。根据这一研发思路,实验室以李文、毕继诚、房倚天、杨建丽、黄张根、张荣、赵建涛、白宗庆等科研人员为骨干组成了煤分级转化团队。重点围绕煤的分级转化进行了一系列深入、系统研究,包括煤的微观结构、热解/气化反应特性、污染物的赋存形态和变迁规律等基础理论,以及流态化行为、传质、传热等关键单元过程。该团队的研究成果不仅丰富了煤化学和煤分级转化的理论,同时,结合关键工艺过程的技术突破,建立和运行了5吨/小时固体热载体干馏中试装置和300吨/天气化工业装置。
2、合成油团队:为了集中力量解决煤间接液化过程中的关键核心科学与技术问题,推动工程化进程,实验室以李永旺、孙予罕、相宏伟、焦海军、朱玉雷、陈建刚、常明、郝栩、李德宝、张成华、霍春芳等科研骨干组成了合成油团队。重点对费托合成工业化技术进行了从实验室到中试放大以及后续的示范厂设计和实施过程中的关键催化和工程问题进行了系统的研究;针对核心催化剂,开展了其在制备、还原和反应过程中的结构变化的实验表征、催化机理的理论计算及动力学研究,为技术开发提供了强有力的支持,提高了催化剂研发效率和水平。在此基础上开展了F-T合成详细动力学和反应器及过程模型化和系统集成研究,为中试过程和示范厂的设计提供了强大的工艺技术软件,形成了理论研究、实验以及工程研究开发紧密结合的独特的技术开发体系。目前,三个16~18万吨油/年的工业示范厂正在实施中。
3、醇类合成与转化团队:为了实现煤基合成气经醇、醚高选择性地转化为液体燃料与化学品技术的突破,实验室组成了以孙予罕、韩怡卓、李文怀、樊卫斌、谭猗生、董梅、魏伟、房克功等人为骨干的醇类合成与转化团队。重点研究开发甲醇定向转化为汽油、二甲醚、低碳烯烃和芳烃的系列技术。该团队采用实验与理论相结合的方法,深入系统地研究了不同种类催化剂孔道结构与表面性质的调变及其对甲醇转化催化性能(特别是选择性)的影响规律,发现实现甲醇定向转化的关键在于催化剂化学组成、表面性质和孔道结构的调控、以及反应工艺与工程的合理配置。在这些关键认识的基础上,研制成功系列的甲醇定向转化实用催化剂。结合反应工艺与工程的研究,成功实现了35吨/年芳烃中试、3500吨/年汽油工业示范和10000吨/年二甲醚工业生产。
4、材料化学团队:催化材料是煤转化反应过程的核心,它的革新会带来工艺过程的创新发展。为了集中力量深入研究煤转化过程和其他能源过程中所需要的新型催化材料、能源储存材料和传递材料,以朱珍平、郭向云、樊卫斌、吴东、徐耀、朱华青、赵江红等骨干形成了材料化学团队。在碳纳米管的形成机制、定向合成与组装及高温催化材料等方面开展了系统的工作。提出通过有机环状分子的环环叠合、聚合反应合成碳氢纳米管,进而脱氢合成纯碳纳米管的新思路。结合理论计算和实验证实,发现决定一维到二维纳米自组装的关键因素是一维纳米结构径向各向异性,表面吸附分子(稳定化分子)的脱附动力学控制以及反应组装单元的生成速率调控。开发出了以生物质碳化硅为载体的甲烷部分氧化催化剂,实现了高温、高空速下的长期稳定运转。
5、理论计算团队:为了加强实验室计算机模拟在煤转化、多相催化反应新材料设计与新过程开发中的应用研究,在计算化学方面形成了特色,以焦海军、王建国、李永旺、郭向云、秦张峰、霍春芳为科研骨干形成了理论计算团队。其研究成果为煤基合成油催化剂的机理、制备、反应本质等提供了重要的理论基础,同时为催化剂的升级更新、浆态床反应器的设计以及从实验室规模到工业示范装置的放大等提供了强有力的支持。
杨建丽_煤转化国家重点实验室 -流动人员
著名学者
刘振宇张东柯椿范立张玉贞
开放课题的承担者
邓风刘桂建杨全红王志锋徐龙白荣献田东旭马建蓉孙爱灵滕波涛
实验室工作人员
徐元源吴宝山杨勇曹东波张荣乐白亮胡津仙张侃章斌田艳青
张晓航牛宏贤葛军王国富刘增厚解红娟杨彩虹尉迟唯白进靳国强
王英勇侯博贾丽涛林明桂姜东李俊汾肖勇张清德冯守爱贵国庆
刘东艳范文浩张园力黄冬梅
杨建丽_煤转化国家重点实验室 -研究领域
煤转化国家重点实验室研究领域
1、煤直接转化过程的化学与工程基础:研究煤热解、气化、直接液化等方面的应用基础问题,深化对煤组成结构及其与反应性的关系、煤中污染元素的赋存和变迁规律的认识,发展煤化学理论,开发和验证煤转化新工艺和新过程。
2、煤经合成气转化的一碳化学与工程:研究煤经气化合成优质油品、含氧燃料和添加剂的新技术、新工艺,注重高效催化剂制备、传递、流动、吸脱附和化学反应过程,研究反应器和工艺过程的放大效应方面的基础和技术问题,以及新型反应器的设计,通过小试、中试和工业示范形成自主知识产权的煤基优质液体燃料大规模制备技术。
3、煤转化利用中的环境化学与工程:开展煤中污染物的源头脱除、燃煤烟气中多种污染物的脱除、CO2捕获封存与转化利用、固体有机废物的资源化及与煤的共处理、废水净化等方面的应用基础研究和核心技术研发,形成高效、廉价、集成的污染物脱除技术。
4、煤转化中的理论计算与工程模拟:通过计算机模拟和相关实验,在微观-介观-宏观层次上研究煤转化过程中的热力学和动力学行为,传递-流动-化学反应之间的相互作用和耦合行为,为煤转化核心技术的发展和集成创新提供科学指导和依据。
5、煤转化相关的能源环境新材料与新技术:研究煤转化过程和其他能源过程中所需要的新型催化材料、能量储存和传递材料,以及煤转化过程下游产品精加工的高效、绿色催化过程。
杨建丽_煤转化国家重点实验室 -科研项目
2004