采訪中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院王月倫副教授

一．     前言

為了保護(hù)環(huán)境，是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，我們對于如何實現(xiàn)能源的低碳化進(jìn)行了大量的調(diào)查，目前對于如何實現(xiàn)能源的低碳化，存在兩種觀點: 一種是化石能源向新能源和可再生能源轉(zhuǎn)移，即非化石能源對高碳能源的替代; 另一種是高碳能源的低碳化利用，即采用潔凈煤技術(shù)大量減少碳排放。結(jié)合中國的能源特點，非化石能源大規(guī)模代替化石能源任重道遠(yuǎn)，在相當(dāng)長的歷史時期煤炭仍將是中國的基礎(chǔ)能源和主體能源，走煤炭的高效清潔利用道路是實現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)有力途徑之一。目前，煤炭由燃料向燃料與原料轉(zhuǎn)變戰(zhàn)略已經(jīng)啟動，這必將為煤炭工業(yè)的發(fā)展帶來較大發(fā)展空間，“煤為基礎(chǔ)，多元發(fā)展”仍將是我國能源戰(zhàn)略的必然選擇。由此我們采訪了工學(xué)博士—王月倫。

二．     人物介紹

訪談對象：中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，工學(xué)博士，副教授，王月倫(下稱王)

訪談時間：2014年7月12日

訪談方式：面對面

訪談地點：學(xué)校辦公室

三．     摘要

王月倫（1980.11-），女，湖南株洲人。工學(xué)博士，副教授，2009年6月畢業(yè)于中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所；2009年7月至今任職于化工學(xué)院。主要從事煤和天然氣液化制油品和化學(xué)品的催化和工程研究，開展納米催化材料應(yīng)用于合成氣轉(zhuǎn)化，以及相關(guān)的先進(jìn)材料制備技術(shù)研究與開發(fā)。曾參與國家自然科學(xué)基金973項目課題－合成氣制高品質(zhì)液體燃料，國家863項目和中科院重大項目－煤間接液化合成油技術(shù)，以及相關(guān)的納米材料和綠色化工的國際和企業(yè)合作項目。發(fā)表SCI/EI論文6篇，申請專利4篇，現(xiàn)主持國家自然科學(xué)基金青年基金1項（批準(zhǔn)號：21106177），中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項中國礦業(yè)大學(xué)青年科技基金1項，主講《煤炭液化工藝學(xué)》、《精細(xì)化學(xué)品合成化學(xué)》、《精細(xì)化工專業(yè)實驗》等課程。

四．     訪談總結(jié)

首先要衷心地感謝王月倫老師，她親切耐心地回答為我們的實踐調(diào)查添上了濃墨重彩的一筆，訪談中她還一直擔(dān)心會不會因為我們專業(yè)不對口而聽不懂她所說的專業(yè)術(shù)語，而我們則是通過提前在網(wǎng)上查找科研發(fā)展動向稍作了了解，提出了幾個問題。

五．     訪談記錄

記者問：現(xiàn)在國家在著力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，請問您研究的是什么方向？

王說:我做得跟這個是大方向吧，像這個煤的系統(tǒng)，從高碳到低碳，因為這個煤的結(jié)構(gòu)嘛，它本來就是一個大分子的，它的分子量有五千多，然后我們要用的時候，因為現(xiàn)在就是跟這個能源相關(guān)的，就比如說油啊，或者是一些烯烴類啊，或者是一些天然氣啊，這一類東西都是一些小分子的，比如說你像這個天然氣，甲烷，它的分子量就是十幾克，所以在實際應(yīng)用中能源比較好的使用形式還是走這個低碳的路線，我們要把煤從高碳轉(zhuǎn)化為低碳，那這個從高碳轉(zhuǎn)化為低碳的方式有很多種，我想其他老師已經(jīng)介紹了很多方式了，我就講講我的吧。

我先講一下為什么要轉(zhuǎn)化，這個轉(zhuǎn)化的原因就是沒得這個結(jié)構(gòu)它不單單是含碳的，它還有很多污染性的物質(zhì)，比如說這個硫啊，還有一些重金屬，硫化氮，那像硫化氮，煤的主要利用形式就是燃燒，燃燒發(fā)電，那一燃燒它就會變成氧化物，像二氧化硫，二氧化氮，這些都是污染物質(zhì)，所以單純用這個煤進(jìn)行燃燒，火力發(fā)電的話，一個是效率低，再一個就是它對環(huán)境的污染也比較大，所以就要想辦法讓煤走這個潔凈的路線，但要走這個潔凈的路線就要對煤進(jìn)行轉(zhuǎn)化，煤化工的一個主要方向就是先把這個煤先氣化，氣化得到小分子，一氧化碳、氫氣，我們把這個一氧化碳、氫氣稱為合成氣，所以我們經(jīng)常把這個煤化工叫做碳一化學(xué)，碳一化學(xué)就是現(xiàn)在把它變成一氧化碳，就是一個碳原子的，一個碳原子再來轉(zhuǎn)化為我們所需要的，比如說油啊，烯烴啊，或者說天然氣，這就是我們所說的煤化工烴的發(fā)展方向。

記者問：在發(fā)展中，技術(shù)上有沒有遇到過什么難題??？

王說：目前來說，國內(nèi)提倡煤要走潔凈的路線，要走潔凈的路線的話，實際上這條路走的并不是很順暢，在這個煤轉(zhuǎn)化成化學(xué)產(chǎn)品或者潔凈能源的時候，實際上有很多技術(shù)的問題是沒有解決的，比如說其中一個，這個煤要轉(zhuǎn)化成化工產(chǎn)品或者說燃料，那它一般是需要催化轉(zhuǎn)化，在這個過程中催化劑也是一個核心的技術(shù)，催化劑有一個衡量的指標(biāo)，選擇性啊，轉(zhuǎn)化率，所以說現(xiàn)在在這個產(chǎn)品的選擇性、轉(zhuǎn)化率上還有一些問題，但這只是其中一個方面，還有很多方面，包括工程，設(shè)備方面，整個工藝要正常運(yùn)轉(zhuǎn)的話涉及很多工程的問題，但是這不是我研究的方向，我不是很清楚，但是就是說，一個工業(yè)要實現(xiàn)工業(yè)化的話它不僅僅是催化劑的問題，還有很多工藝上的問題，都需要解決，現(xiàn)在講的一些煤化工，煤電油還有煤制烯烴、天然氣，這也是國家要重點發(fā)展的方向。雖然很多高校、科研院所它都有一些技術(shù)，但是這些技術(shù)基本還都是在小規(guī)模的或者是在實驗室或者還是中試的階段，要從這個中試到工業(yè)化的過程，它還需要解決很多的問題，比如說在中試的過程中覺得工藝流程都打通了，這個催化劑也運(yùn)轉(zhuǎn)正常了，但是一放到這個工業(yè)上就不一定能得到我們所期望的產(chǎn)率啊，還要考慮催化劑的壽命啊，這些問題都是要解決的。

記者問：技術(shù)是有了，是不是在投入大規(guī)模使用的時候還是有一段距離？

王說：國內(nèi)上了很多的煤化工，像煤電油，煤制烯烴、煤制天然氣，還有煤制乙二醇，那么這些項目還都是在籌備或者說在運(yùn)轉(zhuǎn)，如果要真正的達(dá)到商業(yè)化，產(chǎn)生利潤的話，實際上還是有一段距離的。

記者問：我看您還研究過納米催化材料，為什么要納米級的催化劑呢？

王說：在整個煤化工的轉(zhuǎn)化過程中，催化劑起到很重要的一個核心的技術(shù)，很多煤化工的研究實際上就是對催化劑的研究。納米就是10^（-7）米，物質(zhì)在大顆粒的情況下和在小顆粒的情況下它呈現(xiàn)的性質(zhì)是不一樣的，比如說在這個催化劑里頭的話，我們希望這個催化劑表面積越大越好，表面積越大它才能更多的接受這個反應(yīng)物，當(dāng)物質(zhì)達(dá)到納米級的時候它的表面積就會越大，就會增加它和反應(yīng)物接觸的面積、空間，所以活性會提高，而且說很多的東西達(dá)到納米級的話它的性質(zhì)會有一個突越，它會呈現(xiàn)和大顆粒完全不一樣的性質(zhì)，這樣的性質(zhì)對催化劑，你要衡量催化劑的性能的話，這有一個很好的促進(jìn)的作用的。

記者問：你對實驗器材、裝置還有些研究？

王說：設(shè)備比如說你要做催化劑你要有做催化劑的設(shè)備，你要對催化劑反應(yīng)進(jìn)行評價還要有反應(yīng)的裝置，不同的反應(yīng)所采用的反應(yīng)器是不一樣的。比如說我原來做煤制油，那這個煤制油它有兩種形式，一種是直接轉(zhuǎn)化成油，一種是把煤氣化成合成氣，用這個合成氣來進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化，我做的就是后面的一種，是加上就是相當(dāng)于一氧化碳加氫，那一氧化碳加氫它是一個氣象的反應(yīng)，它所用的反應(yīng)器就是比較大型的、帶壓的，我用的是固定床。

記者問：你對器材研究有什么突破嗎？

王說：一個催化劑評價的裝置，我必須要用這個設(shè)備來完成我的實驗，比如說我要看這個催化劑活性怎么樣啊，選擇性怎么樣啊？這就得做反應(yīng)，做反應(yīng)就得用到反應(yīng)器啊，所以要對這個反應(yīng)器比較熟悉。

記者問：做研究的時候有什么風(fēng)險？

王說：化工實驗相對于其他實驗危險性更大一點，有些化學(xué)品有毒性啊，或者是易燃易爆啊，這就可能造成一點隱患吧，但是對于研究來說不可能因為這些危險就不做這些實驗，而且沒有大家想象的那么夸張，不可能拿了這個東西就會中毒啊，或者說這個氣體裝在這個鋼瓶里頭，這個氣體是不是會爆炸啊等等，其實只要做了正確的操作的話一般是不會有問題的。

記者問：我們學(xué)校的研究是否會和與其他高?；驒C(jī)構(gòu)的聯(lián)系、合作？

王說：這個肯定會有的，做研究的話其實還是一定會有合作交流，如果一個人悶頭做的話就不可能知道別人做到什么程度，再一個，有的東西如果和大家一起交流的話，就可能會有新的發(fā)現(xiàn)，所以研究的話，會和一些國內(nèi)的高校、研究所，還有一些老師會參與一些國際交流項目或和企業(yè)掛鉤的一些項目。

記者問：在技術(shù)上我們有什么劣勢和優(yōu)勢？

王說：劣勢的話，做研究大家可能都覺得只是發(fā)發(fā)文章、編一些數(shù)據(jù)，一些高校、研究所所做的研究實用性不強(qiáng)，跟實際的生產(chǎn)的話可能有一定的距離，這一方面來說是一個劣勢吧，另外呢，做研究要有一些合作交流啊，你要是單純一個人的話，技術(shù)上面很難有一些進(jìn)展，還有一些資金方面，因為你做研究有花費(fèi)嘛，所以還存在資金上一些要考慮的。

記者問：在我們國家以“碳為基礎(chǔ)，多元發(fā)展”這方面您有什么樣的看法，或者覺得應(yīng)該有什么樣的趨勢和突破？

王說：如果不僅限于煤的話，其實很多的，像這個生物質(zhì)，還有石油，石油化工是最早的了，像煤的話，它的本質(zhì)都是碳，是含碳的物質(zhì)，所以說富碳的物質(zhì)我們都可以想辦法把它轉(zhuǎn)化成我們所需要的物質(zhì)，比如說燃料，常見的就是汽油、柴油，汽油、柴油它主要的物質(zhì)就是碳?xì)浠衔铮园堰@個含碳的物質(zhì)來進(jìn)行加氫都可以轉(zhuǎn)化成燃料或者是一些化學(xué)品，我們不僅僅要發(fā)展煤的轉(zhuǎn)化，像這個生物質(zhì)的，甚至還有這個苯和天然氣的開發(fā)，還有很多其他能源可以補(bǔ)充這種單一的能源形勢。煤轉(zhuǎn)化雖然強(qiáng)調(diào)的是走潔凈路線，但實際上在轉(zhuǎn)化過程中，像煤轉(zhuǎn)化成油的過程中它是耗水同時也產(chǎn)生大量二氧化碳的，而且你要先把煤氣化變成合成氣，氣化過程也需要耗能，所以在轉(zhuǎn)化成潔凈能源的過程中也是有一定的污染的。而且現(xiàn)在煤化工技術(shù)上還是有很多問題，假如說能源危機(jī)，因為主要是靠石油，假如說石油短缺了，因為石油現(xiàn)在是百分之六七十是靠進(jìn)口的，所以國外如果受一些政治或者軍事的影響的話，那如果出現(xiàn)短缺的話，僅靠一種能源的開發(fā)形勢，煤轉(zhuǎn)化的效率很低，還沒有達(dá)到大規(guī)模工業(yè)化、商業(yè)化的時候，就必須還要發(fā)展其他能源的轉(zhuǎn)化形式，來更好的應(yīng)對這種能源危機(jī)。

記者問：既然含碳的東西都能加氫轉(zhuǎn)化，那煤渣的話我們怎么利用？

王說：煤燃燒剩下的煤渣主要是一些礦物質(zhì)，煤本身所含有的礦物質(zhì)比較少，我們可以把其中的重金屬元素提煉出來，如果煤渣里還含有一些重碳，它分子量比較大，不一定在一次轉(zhuǎn)華中能完全轉(zhuǎn)化，它還有一部分重碳的話，我們可以把它進(jìn)行氣化來制氣，或者可以提煉碳 ，做一些碳材料之類的。

記者問：作為一個煤化學(xué)的研究者和教育工作者您有什么感受？

王說：其實作為老師來說壓力還是很大的，因為它不僅僅要顧教學(xué)這一塊，還要顧研究這一塊，尤其是現(xiàn)在對老師的科研水平要求很高，你可能顧得上這頭，在另一頭上花的時間就少了，所以對我們來說要花在工作上的精力挺多的，不單單是平時上班，雖然是老師不用坐班，但像周末啊，下班之后都不會想朝九晚五那樣下了班就沒事了，像我們還要想項目，申請項目，文章的要求，我覺得科研是一個很苦的工作，因為這是你的工作，就不得不做，但是真的很苦。

記者問：我們國家實現(xiàn)低碳還要有哪些途徑和主要的方法？

王說：把煤轉(zhuǎn)化成清潔燃料就是一種低碳的方式，現(xiàn)在所說的低碳可能面更廣，比如說我們?nèi)粘Ｉ钪斜M量減少二氧化碳的排放也是一種低碳的方式吧。清潔能源方面像太陽能電池，多晶硅啊，國內(nèi)也有一些太陽能的企業(yè)，包括一些生產(chǎn)多晶硅的企業(yè)，這是一種很好的向太陽能轉(zhuǎn)化的能源形式，其實現(xiàn)在也存在一些技術(shù)上的問題，就是它的轉(zhuǎn)化效率還是比較低的，所以太陽能有一定的使用，但是它所占的比例還是比較低的，當(dāng)然我們也能看到一些利用太陽能的一些燈，節(jié)能燈之類的，熱水器等等一些簡單的利用。像水能啊、風(fēng)能啊，我們國家有一些天然的資源條件，水能有長江啊、黃河啊，風(fēng)能有一些風(fēng)口啊，在這方面國家也投入了大量的資金，用在開發(fā)太陽能，水能，風(fēng)能上，但是總體來說它占得比例還是比較低的。

對化工學(xué)院的學(xué)生是怎樣進(jìn)行低碳化教育和培養(yǎng)的？從教育上對學(xué)生進(jìn)行低碳教育，作為老師要從專業(yè)知識的角度，對學(xué)生尤其是化工學(xué)院的學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)，在這的話主要還是以煤化工為主，我們會開設(shè)一些與煤化工相關(guān)的課程，節(jié)能減排的課程或者是生物質(zhì)利用的課程。我覺得低碳意識的話還是更多的在平時生活中點點滴滴的，向我們學(xué)校經(jīng)常在教室里頭或者在電梯里頭有一些宣傳，我覺得生活中的低碳意識培養(yǎng)要比課堂上的教育更重要一點。

記者問：您的研究對低碳有什么樣的推動作用或貢獻(xiàn)？

王說：推動作用談不上吧，我的方向還是朝著潔凈能源的方向吧，我做的是一氧化碳加氫，是一種間接的煤液化的方式，間接液化對直接液化它有它的優(yōu)勢也有它的劣勢，把煤先氣話了再來轉(zhuǎn)化的話比這個煤直接轉(zhuǎn)化它是有它的好處就在于，直接轉(zhuǎn)化的話煤里頭的雜原子，硫啊，氮啊還有一些重金屬，在直接轉(zhuǎn)化的時候還會在這個轉(zhuǎn)化的產(chǎn)品里頭，我這個間接液化主要是制油，直接液化得到的這個油它的品質(zhì)，比如說汽油用這個烴烷值，柴油用這個十六烷值來衡量，直接液化得到的汽油的品質(zhì)是不高的，它不高的原因就是含有一些芳香烴，還有雜原子含量是比較高的，就是硫氮的含量是比較高的，但通過間接液化，因為實現(xiàn)轉(zhuǎn)化成合成氣，制備的合成氣有一道工序是要合成氣凈化的，凈化的原因就是在合成氣是由煤氣化來的，所以也會含有一些硫、氮，如果不凈化的話這些雜質(zhì)對催化劑是有一定的毒化作用的，所以一定要進(jìn)行凈化，除去其中的硫，氮等元素，就像我做的實驗的話，一般都要降到ppm級。有這種相對比較純凈的，雜質(zhì)比較低的原料來制造油的話，它的硫氮等雜原子含量就比較低了，在一個它是由低分子、小分子向這個油這個大分子轉(zhuǎn)化，它的芳香烴含量就比較低了，所以它得到的油的品質(zhì)相對于直接液化是很高的，從這個角度來講這種轉(zhuǎn)化也是一種潔凈的路線。