加快新能源体系建设。 ——摘自《“十五五”规划》煤矿建议 煤矿又名“煤层气”,是由开采煤矿发布的。...
加快新能源体系建设。 ——摘自“十五五”规划建议 煤矿又称“煤层气”,是煤炭开采过程中排放的,其主要成分是甲烷。如果使用得当,甲烷是清洁能源。含有少量甲烷大于或等于30%的高浓度瓦斯可用于发电和燃烧。但由于技术限制,只能释放大量浓度低于8%的瓦斯。山西是煤炭大省,推广低燃料煤矿的利用是山西科研人员的职责和使命。十几年来,我和团队成员一直致力于低浓度瓦斯的技术可用性研究,探索了一条“低浓度瓦斯置换及利用提质”的技术路线,取得了很多成果。其中,我们研发的“人造沸石分子筛技术”解决了使用浓度2%-8%的气体的问题。大量空气与低浓度煤矿瓦斯混合,甲烷浓度被稀释,是阻碍其高效利用的重要因素。空气的主要成分是氮气。我们开发的技术可以有效分离甲烷和氮气。这不仅降低了瓦斯富集浓度的下限,而且使不能直接利用的低浓度瓦斯变得可用。也为全级联升级和gas使用奠定了技术基础。沸石分子筛是一种具有规则孔结构的铝硅酸盐材料,广泛应用于气体分离领域。但传统沸石分子筛表面往往含有大量反离子,对氮分子进行额外吸附,不利于从氮气中“筛选”甲烷。沸石分子中硅和铝的比例可以筛子是否需要调整以保持超过材料对甲烷的吸附能力?为了实现这个目标,我们经过两万多次实验,最终研发出了一种可以用来富集甲烷的高性能吸附材料。根据富集甲烷浓度的不同,有的可以用来发电,有的可以用来点火。该技术荣获2021年度中国石油和化学工业联合会技术发明奖一等奖。 2023年,通过学校校企合作,基于该技术的示范项目在山西某煤矿公司启动。使用当天,当大家看到仪表盘上甲烷浓度的变化时,都兴奋不已。目前,该项目已安全连续运行近两年。今年年底,该公司将开展第二项煤炭开采业务。去年底,生态环境部、国家发改委市场监管总局联合发布新修订的煤矿瓦斯排放标准。我国大幅收紧煤矿排放限值,从30%提高到8%。该页新标准的出台,为我们的技术打开了发展空间,有望带来更多大规模应用的机会。今年10月底,国家能源局发布关于促进煤炭与新能源结合发展的指导意见。意见指出,“加强全浓煤制气利用,积极发展瓦斯发电、供热、净化等利用方式”。今年,我团队成员申报的两个国家级项目均聚焦低浓度煤矿瓦斯高效清洁利用。展望“十五五”,我们将持续优化低浓度净化技术,加快技术推广,为企业提供科技支撑保障国家能源安全,推动煤矿绿色低碳转型。 (作者为怀柔实验室山西研究院副主任。煤层气是优质清洁能源,是非常规天然气。我国含煤煤炭资源丰富,埋深小于2000米的地质资源超过30万亿立方米。早期开发煤层气是为了保障煤矿安全生产,但随着开发技术的逐步成熟,煤层气已成为增强煤矿安全的重要补充瓦斯资源。山西自20世纪90年代初就开始探索煤层气开发,经过30多年的技术攻关,形成了从钻井、压裂、抽采到集输等一系列技术工艺体系。形成“先抽瓦斯、抽煤、抽瓦斯、抽煤一体化”的控制利用模式,形成高煤阶、薄煤层、中深层乃至深层煤层气多类型、多层次、多样化的开发格局。 “十四五”期间,山西加快煤层气储量和产量增长速度,初步建成沁水盆地、鄂尔多斯盆地东缘两个国家级煤炭工业废弃物,建成潘庄、郑庄等6个10亿立方米气田。到2024年,山西煤层气累计开采量将达到134.3亿立方米。 。采访中,李金平团队的前瞻精神给记者留下了深刻的印象。科研视角从来不是一厢情愿,而是基于真实痛点的精准选择。李金平是山西人,他的科学方向始终与沙的需求紧密结合。Nxi 的能源革命。他带领的团队不仅成功解决了低浓度气体使用的工业难题,还在低碳烯烃分离、绿色氢气制备等前沿领域取得了创新成果。科学研究的眼光需要稳定、长期的态度。为了有效分离甲烷和氮气,该团队经过 20,000 次 higit 测试,历时 7 年“筛选”了 200 多种分子筛结构,才锁定了合适的材料结构。只有眺望远方,才能走得稳。在创新之路上,希望广大科技工作者更好地将学术追求与国家战略需求和时代发展趋势结合起来,为推动产业发展、建设科技强国作出更多贡献。 《人民日报》(2025年11月20日第07页)