百年難題終攻克，中國“煤制油”成本低于石油，自主技術(shù)領(lǐng)跑全球

說到石油，大家都知道這是工業(yè)的血液，汽車飛機(jī)輪船都離不開它。咱們中國科學(xué)家前段時(shí)間搞出了一個(gè)大新聞——用煤炭也能造出油來，而且成本還比傳統(tǒng)石油更低！

這項(xiàng)被稱為煤制油的技術(shù)，從1925年德國人發(fā)明到現(xiàn)在，整整困擾了人類一百年。各國科學(xué)家都在研究，但一直沒能解決成本太高的問題。現(xiàn)在中國人做到了，這意味著什么呢？

1925年，那時(shí)候的德國正處在一戰(zhàn)戰(zhàn)敗后的困難時(shí)期。兩個(gè)德國化學(xué)家弗朗茨·費(fèi)歇爾和漢斯·托羅普施在實(shí)驗(yàn)室里鼓搗著各種化學(xué)反應(yīng)，突然間發(fā)現(xiàn)了一個(gè)神奇的現(xiàn)象——煤炭經(jīng)過特殊處理后，竟然能夠轉(zhuǎn)化成液體燃料！這就是后來被稱為費(fèi)托合成的技術(shù)。

當(dāng)時(shí)這個(gè)發(fā)現(xiàn)可是轟動(dòng)了整個(gè)科學(xué)界。想想看，如果煤炭真的能大規(guī)模制造石油，那對(duì)于缺乏石油資源的國家來說簡直就是救命稻草。

德國人立馬就開始大規(guī)模應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，二戰(zhàn)期間德軍的坦克飛機(jī)用的很多燃料都來自煤制油工廠。

費(fèi)托合成的原理說起來也不復(fù)雜，就是讓煤炭先變成一氧化碳和氫氣的混合氣體，然后在催化劑的作用下重新組合成碳?xì)浠衔铮簿褪俏覀冃枰囊后w燃料。聽起來簡單，做起來可就難了。

雖然費(fèi)托合成技術(shù)在理論上可行，但在實(shí)際應(yīng)用中卻遇到了大問題。最要命的就是效率太低，成本太高。傳統(tǒng)的費(fèi)托合成工藝，碳的利用率只有60%到70%，也就是說有30%到40%的原料都白白浪費(fèi)掉了。

更糟糕的是，這個(gè)過程會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳，環(huán)保壓力巨大。烯烴產(chǎn)率也只能達(dá)到50%左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到工業(yè)化生產(chǎn)的要求。這些問題加在一起，就導(dǎo)致煤制油的生產(chǎn)成本居高不下，根本沒法和便宜的石油競爭。

到了2023年，國內(nèi)那些搞煤制油的企業(yè)普遍都在虧損，每生產(chǎn)一噸油就要賠200到300元。

你說這樣下去誰還敢投資？南非的薩索爾公司算是這個(gè)領(lǐng)域的老大，德國巴斯夫也有相關(guān)技術(shù)，但他們同樣被成本問題困擾得頭疼不已。

全世界的科學(xué)家都在琢磨怎么解決這個(gè)問題，有的試圖改進(jìn)催化劑，有的想辦法優(yōu)化反應(yīng)條件，但始終沒有取得突破性進(jìn)展。這個(gè)百年難題就像一座大山，橫在所有人面前。

就在大家都快放棄的時(shí)候，中國科學(xué)家站出來了。中科院山西煤化學(xué)研究所的溫曉東研究員團(tuán)隊(duì)和北京大學(xué)的馬丁教授團(tuán)隊(duì)合作，經(jīng)過多年的研究，終于找到了解決問題的關(guān)鍵。

他們的方法說起來很簡單，就是在傳統(tǒng)的費(fèi)托合成過程中加入一點(diǎn)點(diǎn)鹵素化合物。注意，這個(gè)量特別少，只有百萬分之一的濃度！就這么一點(diǎn)點(diǎn)添加劑，卻產(chǎn)生了神奇的效果。

原來，這些鹵素化合物就像是反應(yīng)的指揮官，能夠精確控制分子的重新排列過程，大大提高了反應(yīng)的選擇性和效率。

這就好比在一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)中加入了GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，讓每個(gè)分子都能找到最優(yōu)的反應(yīng)路徑。

光有理論還不夠，得在實(shí)際生產(chǎn)中驗(yàn)證才行。內(nèi)蒙古鄂爾多斯這個(gè)地方，本來就是煤炭資源豐富的地區(qū)，現(xiàn)在成了這項(xiàng)新技術(shù)的試驗(yàn)田。內(nèi)蒙古伊諾新材料公司在這里建成了全球第一套鹵素調(diào)控中試裝置。

這套裝置從建設(shè)到調(diào)試運(yùn)行，每一個(gè)環(huán)節(jié)都牽動(dòng)著業(yè)內(nèi)人士的心。2025年底設(shè)備正式投產(chǎn)，運(yùn)行結(jié)果讓所有人都興奮不已——各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)！

按照計(jì)劃，2026年這套裝置將完成工業(yè)化示范，為后續(xù)的大規(guī)模推廣積累經(jīng)驗(yàn)。神華集團(tuán)、伊泰能源、中科合成油技術(shù)有限公司等大企業(yè)都在密切關(guān)注這個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)展，準(zhǔn)備在自己的工廠里應(yīng)用這項(xiàng)新技術(shù)。

更讓人振奮的是，現(xiàn)有煤制油工廠要改造成新技術(shù)，成本只需要原來建設(shè)投資的5%！這意味著那些原本虧損的企業(yè)，很快就能通過技術(shù)升級(jí)扭虧為盈。

那么這項(xiàng)新技術(shù)到底有多厲害呢？我們來看幾個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)。首先是碳利用率，從原來的60%-70%一下子提升到95%以上！這意味著原料的浪費(fèi)大幅減少，生產(chǎn)效率顯著提高。

烯烴產(chǎn)率更是從50%躍升到85%以上，這個(gè)提升幅度簡直是質(zhì)的飛躍。烯烴是化工原料中的黃金，產(chǎn)率越高，經(jīng)濟(jì)價(jià)值就越大。

最讓環(huán)保人士高興的是二氧化碳排放的大幅下降。原來的工藝會(huì)產(chǎn)生30%的二氧化碳排放，現(xiàn)在降到了1%以下！在全球都在關(guān)注碳減排的今天，這個(gè)數(shù)據(jù)意義重大。

綜合這些改進(jìn)，新技術(shù)的生產(chǎn)成本比傳統(tǒng)工藝降低了15%-20%。這個(gè)降幅看似不大，但在薄利多銷的能源行業(yè)，已經(jīng)足夠改變整個(gè)市場格局了。更重要的是，這讓煤制油的成本首次低于傳統(tǒng)石油！

業(yè)內(nèi)專家預(yù)計(jì)，未來三年內(nèi)，將有多家企業(yè)完成100萬噸級(jí)工業(yè)裝置的改造。到2030年，隨著CCUS（碳捕獲、利用與封存）技術(shù)的成熟，成本還會(huì)進(jìn)一步降低。

中國科學(xué)家用一個(gè)看似簡單的創(chuàng)新，解決了困擾人類一百年的技術(shù)難題，這不僅僅是技術(shù)上的突破，更是對(duì)中國能源安全和全球能源轉(zhuǎn)型的重大貢獻(xiàn)。

煤制油技術(shù)的成功，讓我們看到了擺脫對(duì)進(jìn)口石油依賴的希望，也為全球應(yīng)對(duì)氣候變化提供了新的解決方案。技術(shù)創(chuàng)新的力量就是這樣，有時(shí)候一個(gè)小小的改進(jìn)，就能帶來翻天覆地的變化。