今年3月17日,中央電視臺(tái)發(fā)布一條消息:經(jīng)過大量創(chuàng)新研究和實(shí)驗(yàn)攻關(guān),采用中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)的陜西延長集團(tuán)10萬噸/年合成氣制乙醇工業(yè)示范項(xiàng)目,于1月11日打通全流程,產(chǎn)出合格無水乙醇產(chǎn)品,純度達(dá)到99.71%,主要指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)值。隨后維持平穩(wěn)運(yùn)行兩個(gè)月,標(biāo)志著全球首套煤經(jīng)二甲醚羰基化制乙醇工業(yè)示范項(xiàng)目一次投產(chǎn)成功。近日,陜西延長集團(tuán)董事長賀久長表示,目前,他們已經(jīng)完成了50萬噸工業(yè)化裝置的可行性研究,并啟動(dòng)了工藝包的設(shè)計(jì)開發(fā)工作。
這一消息在業(yè)內(nèi)形成了很強(qiáng)的正能量。中科院副院長張濤院士表示,該項(xiàng)目的成功為今后大規(guī)模工業(yè)化裝置的建設(shè)、生產(chǎn)和運(yùn)行提供了關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)和寶貴的經(jīng)驗(yàn),奠定了我國煤制乙醇工業(yè)化的國際領(lǐng)先地位,對于緩解我國石油供應(yīng)不足、石油化工原料替代、油品清潔化及煤炭清潔高效利用等大有裨益,對保障我國能源安全和糧食安全及緩解大氣污染具有重要的戰(zhàn)略意義。
據(jù)了解,大連化物所以煤基合成氣為原料,經(jīng)甲醇、二甲醚羰基化、加氫合成乙醇的工藝路線,采用非貴金屬催化劑,可以直接生產(chǎn)無水乙醇,是一條獨(dú)特的環(huán)境友好型新技術(shù)路線。據(jù)大連化物所副所長、中國工程院院士劉中民介紹,該項(xiàng)目使我國大范圍推廣乙醇汽油成為可能,尤其是在我國中西部煤炭資源豐富而糧食資源有限的地區(qū)。另外,這個(gè)技術(shù)路線是通過煤先做成甲醇,再接著轉(zhuǎn)化成乙醇,這就可以用于將現(xiàn)有大量過剩甲醇廠改造成乙醇工廠,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),釋放產(chǎn)能。“目前,國內(nèi)甲醇工廠的開工率只有58%。而此項(xiàng)乙醇技術(shù)在工藝上和甲醇合成具有一定的共性,可以把甲醇廠改造為乙醇廠。”劉中民說。
而了解此技術(shù)的業(yè)內(nèi)人士評(píng)價(jià)說,與傳統(tǒng)乙醇合成技術(shù)相比,該成果具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。比如,反應(yīng)體系無水,可直接分離得到無水乙醇產(chǎn)品;使用分子篩催化劑和銅基催化劑,無貴金屬等。另外,反應(yīng)器、工藝條件與合成氣制甲醇工藝基本一致,可用以改造現(xiàn)有甲醇廠為乙醇廠,有利于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。在成本核算方面,產(chǎn)品乙醇成本低于其他現(xiàn)有技術(shù),經(jīng)濟(jì)性好。該技術(shù)還有足夠的靈活性。中間產(chǎn)物乙酸甲酯也是大宗化學(xué)品,可以按市場的需求及時(shí)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。
煤制乙醇是一項(xiàng)世界性挑戰(zhàn)。長期以來,因催化劑不穩(wěn)定、效率低及設(shè)備易腐蝕等問題,以煤為原料生產(chǎn)乙醇一直是世界性難題。為此中國也一直不懈努力。特別是隨著現(xiàn)代煤化工技術(shù)的發(fā)展,煤制乙醇產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化開始受到廣泛關(guān)注。早在2010年9月,河南煤化集團(tuán)、中科院生物局和新西蘭一家企業(yè)就曾簽署協(xié)議,計(jì)劃利用煤炭氣化生物發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇燃料及其他化工產(chǎn)品,并進(jìn)行開發(fā)、試生產(chǎn)和商業(yè)化。2011年3月,寶鋼集團(tuán)、新西蘭朗澤公司和中科院合作的300噸/年尾氣制乙醇示范工程在上海開工建設(shè)。2011年11月1日,江蘇索普集團(tuán)年產(chǎn)3萬噸合成氣制乙醇成套技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目開工。而首套煤制乙醇工業(yè)示范項(xiàng)目的成功,令煤制乙醇終于從幕后走上臺(tái)前。
記者了解到,目前乙醇下游有兩大領(lǐng)域,一是工業(yè)乙醇,用于化工產(chǎn)品加工;二是燃料乙醇,用于車用乙醇汽油。工業(yè)乙醇需求量小,目前和未來的需求在100萬噸級(jí)水平,且主要用來生產(chǎn)醋酸乙酯。同時(shí),部分醋酸乙酯的企業(yè)又配套了乙醇原料,減少了外購乙醇的需求量。因此,煤制乙醇的現(xiàn)實(shí)出路在燃料乙醇領(lǐng)域。特別是自2015年1月1日起,國家取消了生物質(zhì)燃料乙醇定點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)增值稅先征后退的優(yōu)惠政策,同時(shí)用于車用乙醇汽油的生物質(zhì)乙醇也將恢復(fù)征收5%的消費(fèi)稅,政策層面對生物質(zhì)乙醇扶持力度的減弱,加強(qiáng)了煤制乙醇的競爭力。根據(jù)統(tǒng)計(jì),2016年中國的汽油產(chǎn)量為12932萬噸。按照國家規(guī)定10%添加,燃料乙醇需求為1293.2萬噸。也就是說,煤制乙醇汽油的市場空間在1000萬噸左右。據(jù)此,有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,煤制乙醇有望成為繼煤制油、煤制氣、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制芳烴后,下一個(gè)煤化工重點(diǎn)發(fā)展方向。
按照近年來煤化工發(fā)展的慣例,一項(xiàng)技術(shù)的示范項(xiàng)目一旦成功,緊接著就可能是項(xiàng)目遍地開花,大干快上。在這一當(dāng)口,有識(shí)之士提醒躍躍欲試的投資商們,上煤制乙醇,一定要三思。
一思成本。目前乙醇最大的下游市場是和汽油調(diào)配形成車用燃料,即乙醇汽油。那么,與同為新型汽車燃料且也是用煤生產(chǎn)的甲醇燃料相比,煤制燃料乙醇有成本上的競爭力嗎?全國醇醚燃料及醇醚清潔汽車專業(yè)委員會(huì)副會(huì)長兼技術(shù)委員會(huì)主任方德巍對此并不看好。他分析,按照化學(xué)反應(yīng),64噸合成氣產(chǎn)46噸乙醇和18噸水,也就是1.4噸合成氣生產(chǎn)1噸乙醇,合成氣轉(zhuǎn)化率為71%。而煤制甲醇基本是1噸合成氣轉(zhuǎn)化為1噸甲醇,轉(zhuǎn)化率接近100%。此外,煤制乙醇的副產(chǎn)物是水,合成氣中氫的25%被損耗掉了。而煤制甲醇的副產(chǎn)物少,損耗也非常小。而且,合成氣制乙醇在技術(shù)上比甲醇要難得多,產(chǎn)物組分也比較復(fù)雜,粗產(chǎn)品還需要加氫和精制處理,催化劑成本很高,也是一項(xiàng)大開支。有業(yè)內(nèi)人士測算,煤制甲醇的完全成本為2000~2500元/噸,煤制乙醇估計(jì)要在4000元/噸左右,成本比甲醇高接近兩倍。如果同樣都用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)乙醇和甲醇,乙醇的生產(chǎn)成本也比甲醇高。
二思市場。2016年,我國燃料乙醇產(chǎn)量僅為260萬噸,與美國4266萬噸、巴西1744萬噸的消費(fèi)量相比具有巨大的發(fā)展空間。中期來看,能源局“十三五”規(guī)劃提出到2020年我國燃料乙醇產(chǎn)量400萬噸,較目前增長54%。從國家規(guī)劃看,煤制乙醇的市場似乎很有潛質(zhì)。但仔細(xì)計(jì)算,2016年中國的汽油產(chǎn)量為12932萬噸,按照國家規(guī)定10%添加,燃料乙醇需求為1293.2萬噸。考慮到生物質(zhì)乙醇已形成的生產(chǎn)量,全國約1000萬噸的煤制燃料乙醇需求已經(jīng)觸及天花板。以陜西為例。根據(jù)官方數(shù)據(jù),2016年,延長集團(tuán)銷售成品油1016.3萬噸,按50%為汽油銷量進(jìn)行計(jì)算,則需要約50萬噸的燃料乙醇。目前延長集團(tuán)已經(jīng)擁有10萬噸的煤制乙醇裝置,并已經(jīng)完成了50萬噸工業(yè)化裝置的可行性研究,啟動(dòng)了工藝包的設(shè)計(jì)。2016年,中石油、中石化陜西分公司向陜西市場累計(jì)銷售成品油605.15萬噸,按照50%的比例計(jì)算,汽油銷量約為300萬噸,需燃料乙醇約為30萬噸。再加上當(dāng)?shù)氐纳镔|(zhì)乙醇產(chǎn)量,也就是說,在陜西地區(qū),一個(gè)延長集團(tuán)50萬噸煤制乙醇的生產(chǎn)規(guī)模,已經(jīng)基本能夠滿足當(dāng)?shù)厥袌龅男枨蟆?
即使有市場,煤制乙醇能否順利地加入到汽油里面去,還要看目前仍處于壟斷地位的兩大集團(tuán)的臉色。煤制氣的管道運(yùn)輸就是一個(gè)前車之鑒。而且煤制乙醇比生物質(zhì)法污染也相對大,首先環(huán)評(píng)方面就難通過。即使兩大集團(tuán)放行了,還少不了要走很多程序,這個(gè)過程讓人想起來就不寒而栗。
三思政策。煤制乙醇與生物質(zhì)乙醇最大的區(qū)別在于,煤是不可再生的,而且會(huì)越用越少。而生物質(zhì)是可再生的。所以,生物質(zhì)乙醇比煤制乙醇更能獲得政策的支持。但現(xiàn)在連生物質(zhì)乙醇也不能吃政策的小灶了,煤制乙醇就更不要奢望政策的格外呵護(hù)。如果沒有優(yōu)惠政策,煤制乙醇難是傳統(tǒng)化石燃料的對手,更難是新能源的對手。另外,有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,自2014年下半年以來,我國現(xiàn)代煤化工五大產(chǎn)品煤制油、煤制烯烴、煤制天然氣、煤制乙二醇、煤制芳烴經(jīng)濟(jì)性大大下降。汲取煤制烯烴、煤制油、煤制天然氣等示范項(xiàng)目的教訓(xùn),國家不會(huì)在“小荷才露尖尖角”的情況下,對煤制乙醇項(xiàng)目開閘放水,一定會(huì)更加小心謹(jǐn)慎,必定要通過示范項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià),在能源效率、經(jīng)濟(jì)性、碳排放等方面還要進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),特別是全生命周期的評(píng)價(jià),再?zèng)Q定是否發(fā)展。這預(yù)示著,今后煤制乙醇只能靠業(yè)績證明自己,爭得發(fā)展空間。
網(wǎng)站聲明:凡本網(wǎng)轉(zhuǎn)載自其它媒體的文章,目的在于弘揚(yáng)石化精神,傳遞更多石化信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)。