1.“大型高效水煤浆气化过程关键技术创新及应用”荣获国家科学技术进步二等奖
“大型高效水煤浆气化过程关键技术创新及应用”项目由充矿集团有限公司、华东理工大学、中国科学院山西煤炭化学研究所、灵谷化工有限公司、兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司、中国天辰工程有限公司共同完成。
针对清洁高效大型水煤浆气化技术发展中存在的科学问题、技术问题和工程问题，在国家“973”计划(2004—2014)、国家“863”计划、教育部长江学者与创新团队发展计划及其他省部级重大科技计划的支持下，相关单位的60余名科研人员通过近10年深入的基础研究和系统的工程示范，解决了高温、高压、湍流多相流动条件下气化炉内的多相流动与复杂气化反应的交互作用等科学问题，建立了气流床煤气化过程的数学模型，确立了气流床煤气化技术的放大依据，突破了大型化、高效率、拓展煤种适应性、长周期安全稳定运行等关键技术，使中国自主知识产权水煤浆气化技术 达到世界领先水平。主要技术创新成果包括：
(1)在国际上首次揭示了多喷嘴撞击气化炉内三维温度场及火焰结构，形成了水煤浆气化炉火焰结构调控技术，确立了气化炉放大准则，解决了气化炉拱顶耐火砖寿命短的技术难题，实现了水煤浆气化技术从1000t/d向3000t/d的跨越，建成了国际上最大的水煤浆气化装置。
(2)揭示了大型水煤浆气化炉的流场特征和撞击流驻点的偏移规律，发现了撞击流流动不稳定性，获得了水煤浆气化烧嘴雾化规律，形成了水煤浆气化炉流场调控和强化混合技术，发明了高效、长寿命水煤浆气化烧嘴，解决了烧嘴寿命短的技术难 题。
(3)揭示了高温高压下典型煤种气化反应机理，获得了气化条件下煤中矿物质 熔融性和黏度的变化规律，形成了水煤浆气化炉选煤配煤技术，发明了低阶煤成浆技术，拓展了水煤浆气化技术的原料适应性，解决了大型水煤浆气化技术选煤、配煤的技术难题。
(4)提出了多喷嘴气化炉降阶模型，开发了气化炉动态模拟软件，独创了大型水煤浆气化炉在线无波动切换技术，发明了合成气高效除尘技术，解决了大型水煤浆气化装置长周期稳定运行的技术难题，创造了大型水煤浆气化装置长周期稳定运行的世界纪录。
项目已获得授权中国发明专利26项，美国专利1项，欧洲专利1项，发表SC1论文102篇，EI论文77篇。国际同行评价、国家973项目验收专家意见、中国石油和化学工业联合会专家鉴定报告、现场考核报告及评价证明、中国化工学会评价证明： 用户应用报告均指出，项目主要技术指标国际领先。
项目形成的成果已应用于国内30余家企业，推进了自主知识产权的气流床水煤浆与气化技术的进一步大型化、推进了技术的广泛推广应用、支撑了气流床煤气化的长周期稳定运行，为中国煤炭高效清洁转化领域发展发挥了重要作用，三年新增产值超过79亿元，新增利润超过9.56亿元，节省专利费1.3亿元，产生了良好的经济效益和社会效益。
2.全球单套规模最大煤制油项目投产
2016年12月28日，全球单套规模最大的煤制油项目—神华宁夏煤业(集团) 有限责任公司年产4Mt煤炭间接液化示范项目正式投产。该项目打破了国外对煤制油化工核心技术的长期垄断，探索出了科技含量高、附加值高、产业链长的煤炭深加工产业发展模式，项目国产化率达98.5%，每年可转化煤炭20.46Mt，年产油品4.05Mt。
作为全球单套规模最大煤制油项目，神华宁夏煤业(集团)有限责任公司煤制油示范项目的建成投产具有重大意义，习近平总书记对此作出重要指示，代表党中央对 项目建成投产表示热烈祝贺。习近平总书记指出，这一重大项目建成投产，对中国增强能源自主保障能力、推动煤炭清洁高效利用、促进民族地区发展具有重大意义，是对能源安全高效清洁低碳发展方式的有益探索，是实施创新驱动发展战略的重要成 果。该项目生产的清洁油品对于解决城市汽车尾气污染、雾霾治理等问题也具有重要 的现实意义。
3.煤制烯烃新工艺入选“2016年度中国科学十大进展”
2017年2月20日，科技部基础研究司与科技部高技术研究发展中心联合召开解读会，发布“2016年度中国科学十大进展”评选结果，中国科学院大连化学物理研究所研究员包信和及潘秀莲研究团队研发的煤制烯烃新工艺成功入选。
烯烃是与人们日常生活息息相关的重要化学品。中国是烯烃消费大国，其传统的生产原料主要依赖石油，这不仅使烯烃的生产成本居高不下，同时也严重地危及到了我国的能源安全。20世纪初，德国科学家费舍尔和拓普希提出了一条由煤经水煤气变换生产烯烃的费—托(F-T)路线，但是该过程原理上会产生大量的副产物，同时 还需要消耗大量的水，严重阻碍了该技术发展和实际应用。中国科学院化学物理研究所研究员包信和及潘秀莲研究团队从 纳米催化的基本原理入手，开发出了一种过渡金属氧化物和有序孔道分子筛复合催化剂，成功实现了煤基合成气一步法高效生产烯烃，C2到C4低碳系统单程选择性突破了费—托过程的极限，一跃超过80%。同时，反应过程完全避免了水分子的参与，从源头回答了李克强总理提出的“能不能不用水或者少用水进行煤化工”的诘问。该成果在纳米尺度上实现了对分别控制反应活性和产物选择性的两类催化活性中心的有效分离，使在氧化物催化剂表面生成的碳氢中间 体在分子筛的纳米孔道中发生受限偶联反应，成功实现了目标产物随分子筛结构的可控调变。相关研究论文发表在2016年3月4日《科学》上。《科学》同期以“令人 惊奇的选择性”为题刊发了专家评论和展望，称赞该研究在原理上的突破将带来在 工业上的巨大竞争力。该研究并被产业界同行誉为“煤转化领域里程碑式的重大突突破”。
4.“晋华炉”成功投运开创新型煤气化技术改造先河
由清华大学山西清洁能源研究院牵头，阳煤丰喜集团(肥业)有限责任公司和阳煤化工股份有限公司联合研发的合成气/蒸汽联产气化炉(以下简称“晋华炉”)，在阳煤丰喜集团(肥业)有限责任公司临猗分公司一次点火、投料、送气成功。这是世界首台采用水煤浆+水冷壁+辐射式蒸汽发生器的气化炉，其科技创新点在于：核心部件辐射式蒸汽发生器借鉴了液态排渣旋风锅炉的进口和结构设计理念，能够有效避免国外同类技术存在的堵渣和积灰问题；独特的结构设计减少了双面受热的布置比例，设备体积和投资减少。通过回收高温合成气的热量，副产高温高压蒸汽等方式，提高气化炉的气源转换效率，晋华炉代表了该行业技术的世界高度。
从投运100多天以来的效果看，该技术具有水煤浆气化炉稳定、可靠的优点，也具有水冷壁气化炉煤种适应性好的优势，尤其适用于高硫、高灰、高灰熔点“三高”煤的气化。该技术煤种适用范围更广，能消耗大量劣质煤，一座炉每年可节约煤炭成本3000多万元。技术推广后，有望打破国外技术垄断，为我国企业节省技术转让费10多亿元，也为劣质煤清洁利用找到了新路径。
