中国核能系统冷却剂技术获新突破 中荷研究人员取得煤间接液化技术新突破

据新华社报道，中荷研究人员取得煤间接液化技术新突破。

中国北京低碳清洁能源研究院与荷兰埃因霍芬理工大学等机构的研究人员合作开发出一种新型催化剂，可大幅降低煤间接液化成本，为捕集与利用煤液化过程中产生的二氧化碳打开了新的大门。

１２日发表在美国《科学进展》杂志上的研究显示，这种活性物质纯度为１００％、工业合成条件下可稳定催化４００小时以上的新型铁基催化剂，使煤炭液化在“费托合成”步骤中几乎不产生二氧化碳，二氧化碳全部在水煤气变换反应中产生，便于一次性集中捕集利用，大大减少温室气体排放。

煤间接液化是先把煤炭在高温下与氧气和水蒸气反应，使煤炭全部气化，转化为合成气，再以水煤气变换反应调整合成气的成分，随后在催化剂的作用下发生“费托合成”，使合成气液化为烃类，进一步加工后可获得汽油、醇类燃料及化学品等。

“费托合成”是煤间接液化的核心技术之一，一般采用铁基催化剂。传统铁基催化剂在这一阶段会将约３０％的一氧化碳转化为二氧化碳，不仅难以捕获利用，还会消耗大量能源。

论文第一作者、北京低碳清洁能源研究院高级工程师王鹏对新华社记者说，如果使用他们的新型铁基催化剂，一个年产油４００万吨的煤液化厂每年可在压缩加热能源消耗和二氧化碳分离等方面节约成本约８亿元人民币。新技术还将促成煤间接液化技术与二氧化碳捕集、利用与储存技术结合，高效清洁利用煤炭资源。

煤炭液化技术尤其适用于煤炭资源丰富的国家，有利于降低对石油的依存度。中国是世界最大的煤炭市场，预计到２０２０年煤液化产业将消耗中国煤炭用量的１５％。

据介绍，这项研究得到中国国家能源集团承担的国家重点研发计划“先进煤间接液化及产品加工成套技术开发”项目支持。北京低碳清洁能源研究院教授级高工门卓武说：“研究为世界提供了一种前所未有的纯相碳化铁合成方法，为未来的研究者们开启了新的大门。”

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记者近日获悉：中国科学院合肥物质科学研究院核能安全技术研究所项目团队研制的液态金属锂实验回路，在国内首次实现1500K(相当于1227摄氏度)超高温稳定运行1000小时，标志着我国先进核能系统液态金属冷却剂关键技术取得新突破。

在研制过程中，项目团队攻克了在超高温液态锂工质环境下装置的结构应力协调、浸入式测量与流动稳定性控制等难题。目前，该回路已经开展了系列高温难熔合金在1400K至1500K温区流动锂环境中的抗腐蚀性能研究实验，高温运行性能达到国际领先水平，为超高温液态锂与结构材料的相容性等研究提供了重要实验平台。

据悉，液态锂或锂合金在核聚变反应堆里面可以作为冷却剂，把反应堆产生的热量导出，它具有工作温度高、导热性能好、密度小等优点。由于液态锂沸点高，系统可常压运行，使用锂等冷却剂可以使反应堆系统实现小型化轻量化，因而是大功率空间反应堆和未来聚变反应堆的主选冷却剂材料。