“万里白云万里天，
新厂拔地起荒原。
成行杨柳迎归鸟，
遍野蓿蒿绿碱滩。
管道纵横流气固，
塔槽林立化灵丹。
谁熔石炭成珠玉，
不懈创新是慧泉。”
这首诗是华东理工大学教授王辅臣于2020年8月写给宁东能源化工基地的“情诗”，也是写给自己三十八年来深耕煤气化领域的创新底气。
近十载的风雨兼程，王辅臣和团队把青春与汗水倾注在三尺实验台与工业装置之间，用一项项硬核技术，筑牢国家能源、粮食与产业链安全的坚固防线。近期，王辅臣荣获了第四届全国创新争先奖奖状，这一国家级荣誉，是对他个人科研坚守的认可，更是对华东理工大学洁净煤技术研究所三代科研团队接续奋斗、自主创新的高度褒奖。
上世纪80、90年代，国内大型煤气化领域完全被国外技术垄断，整套设备、核心工艺全部依赖进口，不仅采购与运维成本居高不下，引进的装置在国内工况下还频频“水土不服”。设备运行几十天就会因烧嘴烧蚀、耐火砖损坏、系统结渣、堵灰等停机检修，如同频繁抛锚的汽车，断断续续的运行状态严重制约装置的安全稳定长周期运行，也制约煤化工产业发展。彼时，华东理工大学洁净煤技术研究所的科研人员便立下目标：一定要研发出属于中国人自己的煤气化技术。王辅臣与这份事业的缘分，也在此时悄然开启。1988年，开始攻读研究生的他正式踏入煤气化研究领域，自此便再未停下脚步。
90年代初，国内引进的首套国外大型煤气化技术在山东鲁南化肥厂暴露出诸多工程难题。“国内大多选择照搬国外技术路线，走模仿跟随的老路，而我们不想这样，我们想深挖技术背后的底层原理，从根源破解运行故障。”王辅臣说。1992年起，他将这一方向作为博士论文核心内容，全身心投入气流床气化整套理论体系的研究，1995年完成的博士论文，成为国内首篇贴近工业实际的气流床气化系统性研究成果，十几位来自高校、研究院、企业和主管部门的行业专家联合评审，给予其极高评价，认定该成果为我国自主研发煤气化技术、开发PDP软件奠定了坚实的理论基础。
博士毕业后，他继续日夜泡在实验室里做实验、推演模型、分析数据，成了那段时间的常态。高强度的科研工作让他身体接连亮起红灯，1997年，过度劳累的他在实验室突然晕倒，后续检查发现白细胞数量仅为正常人的三分之一，多项生理指标也出现严重异常，整整六个月的住院治疗才让身体慢慢恢复。休养期间，他坚持居家完成模拟设计与软件研发，不肯给自己“放假”。后来，恢复工作两年后，高强度的攻坚压力再次让他病倒，又一次长达半年的治疗，却依旧没能磨灭他攻克难关的决心。
功夫不负有心人，依托扎实的理论研究，以及国家“八五”“九五”攻关项目和“十五”863项目的支持，逐步搭建起自主设计体系，完成了从理论模型到工业软件、再到工艺方案的完整突破。曾经被国外牢牢把控的技术壁垒被彻底打破，我国终于拥有了自主可控的大型煤气化核心技术，彻底告别了单纯依赖进口的被动局面。这份从零到一的突破，不仅是几代科研人汗水的结晶，更是我国能源化工领域打破外部技术封锁的关键一步。
“真问题”从一线来，成果到一线去
“实验室的理论成果再完美，不能落地应用便没有价值。”在王辅臣的科研理念里，“我们始终坚持聚焦工程真问题，所有研究都围绕工业现场的实际痛点展开”，构建起了“基础研究-中试试验-产业化示范”的全链条研发模式，这也是团队技术能够持续迭代、稳步落地的核心密码。
很多人曾畅想，人工智能与先进计算模型结合能否取代化工技术的中试环节，直接实现技术产业化。在常年深耕工程领域的王辅臣看来，答案是否定的。“计算机可以完成模型推演与数据模拟，却无法预判工业现场层出不穷的突发问题。”他表示，中试装置就像是技术走向产业化的“试金石”，数千万的中试项目即便失败，损失也远低于数亿、数十亿的大型工业装置。他认为：“在中试阶段暴露工程问题、解决工程问题，才能最大限度降低产业化风险，这一理念贯穿我们团队所有项目。”如今，团队在山东滕州搭建的中试平台，成为各类新型煤气化技术、废弃物气化技术迭代测试的重要阵地。
技术落地的过程，从来都布满坎坷。首套自主研发的气化装置建成初期，运行状态一度十分稳定，但运转一段时间后便接连出现异常，外界质疑声随之而来。团队没有慌乱，一边排查设备硬件，一边回溯理论设计。最终发现，问题出在喷嘴上方空间与直径的比例设计上。为了节约空间，设计阶段对该参数做了微调，却忽略了流体撞击后气流对上部耐火砖冲刷的问题。找到症结后，团队快速优化方案，“不仅解决了当下的故障，还以此为案例总结出全新的设计导则，将单次故障转化为全行业可参考的设计标准。”王辅臣笑着说道。
这样的案例数不胜数，团队也习惯了在工程实战中查漏补缺、迭代升级。截至目前，团队研发的三类气化技术已在全国落地超269台套工业装置，相关项目突破一百个，国内煤炭气化总用煤量中，有三分之一来自该团队研发的系列技术。持续的优化升级，让整套技术的能耗相比以往降低了3%左右。对于体量庞大的煤炭行业而言，这微小的数字背后，是每年近千万吨的煤炭节约，也是能源利用效率的大幅提升。
在王辅臣眼中，基础研究与产业转化是双向赋能的闭环。在他看来，“基础研究为技术迭代提供理论支撑，而产业一线冒出的新问题、新需求，又会反向推动基础研究走向更深层次。”他认为纯基础研究与应用基础研究目标不同，纯基础研究是“无用之用”，着眼于未来长远发展，往往蕴含着从0到1的突破；而他们主攻的应用基础研究，紧贴当下产业需求，目标是从1到10，两者相辅相成，共同推动行业稳步向前。
守住传统煤气化技术优势的同时，王辅臣带领团队不断拓展研究边界，紧跟国家“双碳”战略与资源循环利用的发展方向，将目光投向生活垃圾、生物质、炼厂废弃物、焦炉气、荒煤气等含碳废弃物的资源化利用，让昔日的“废物”变身清洁能源与化工原料，走出了一条绿色低碳的新路径。
“以往，城市生活垃圾大多以焚烧方式处理，不仅利用效率低下，还会产生大量碳排放与污染物。”王辅臣介绍道，早在2017年，他便提出垃圾气化的创新思路，结合团队多年的生物质气化研究经验，探索固废资源化的新方案。垃圾与生物质组分复杂、工况多变，远比传统煤炭难以处理，但团队迎难而上，将加压固定床气化与非催化转化技术耦合，攻克了焦油处理、多原料适配等一系列难题。
除了固体废弃物，团队在气态含碳废弃物利用上同样成果斐然。针对焦炉气、荒煤气等工业尾气，团队发明了非催化转化炉、薄端部长寿命烧嘴及短流程高效率成套工艺，实现了甲烷-焦油一体化高效转化与能流物流协同，并在宁夏、新疆等地建成全球领先的示范装置，使原料消耗较国际先进水平降低8.6%，填补了多项国内外技术空白。“这些技术不仅实现污染物近零排放，还能副产高压蒸汽，达成系统自平衡，完美契合绿色发展理念。”他表示。
近四十载深耕，团队的成果早已走出实验室、走向全国乃至世界。相关技术许可落地国内一百余家企业，专利许可费超11亿元，年均带动行业产值突破1260亿元。这套自主研发的煤气化技术，还首次实现向美国Valero公司的技术许可，完成了从“技术引进”到“技术输出”的华丽转身，让中国能源技术站上国际舞台。依托一系列创新成果，实验室也成长为煤液化气化及高效低碳利用全国重点实验室、含碳废弃物资源化零碳利用教育部工程研究中心，成为行业创新的核心阵地。
以热爱致远方，“行色匆匆莫忘归”
科研之路漫长且艰辛，支撑王辅臣走过三十八载岁月的，除了攻克技术难关的执念，还有丰富的生活爱好与豁达的人生心态。“年轻时我经常跑步，1997年因晕倒在实验室而终止了这项心爱的运动，2021年重拾跑鞋，2025年首次参加了半程马拉松，获得了1小时45分的完赛成绩，在同龄人中属于佼佼者。在跑步过程中我常会梳理很多科研思路，所以我跑步时并不像很多人觉得的那样感到枯燥无聊。”王辅臣说。闲暇之时，他还偏爱登山徒步，每次回到位于甘南老家时，他常会约上好友前往山脊徒步，有时单日徒步可达二十多公里。他坦言：“我很喜欢登山徒步，因为那种置身群山之间，眺望远山的辽阔感，也能让我短暂卸下工作的压力，整理好自己，再准备重新整装出发。”
“一山看尽一山远，行色匆匆莫忘归。”这是王辅臣在一次登山徒步时有感而发的诗，既是徒步时的所见所感，也是他对人生的感悟：纵使科研之路不断攀登、步履匆匆，也始终不能忘记初心。而在他的朋友圈，记者还看到了很多这种优美的诗词，他总是会将登山见闻、科研感悟、思乡之情融入笔墨。
如今，作为团队核心，王辅臣身后已是一支梯队完善的科研队伍。团队现有教师24名，其中教授12名，在读硕士、博士超一百五十人，老中青三代科研人员接续传承，延续着前辈“汗水哲学”与攻坚精神。谈及未来规划，他思路清晰：一方面持续迭代现有煤气化技术，不断提升装置稳定性、能源利用效率，助力“双碳”目标落地；另一方面稳步推进垃圾、生物质等含碳废弃物气化技术的产业化，深挖固废资源化潜力，服务绿色燃料这一新兴产业。同时，团队也将持续探索煤炭与可再生能源融合的新模式，努力实现近零排放的发展目标。
此次荣获第四届全国创新争先奖奖状，对王辅臣来说是荣誉，更是新的起点。在能源安全、绿色发展成为时代命题的今天，他与团队依旧步履不停。他们以实验室为阵地，以工业现场为考场，以国家需求为方向，在能源化工这片沃土上默默耕耘。这群心怀家国的科研工作者，始终用技术赋能发展，让中国气化技术持续发光发热，为国家能源安全、产业链稳定、绿色低碳发展保驾护航，在创新争先的道路上书写更多精彩故事。
