記者 趙竹青 發(fā)布時間：2017-03-18
來源：人民網(wǎng)
人民網(wǎng)北京3月18日電 乙醇，即我們俗稱的“酒精”，既是重要的基礎(chǔ)化學品，又與我們的生活息息相關(guān)。長期以來，利用化石資源生產(chǎn)乙醇一直是全世界努力的目標。記者從中國科學院了解到，中科院大連化學物理研究所（以下簡稱“大連化物所”）和陜西延長石油集團（以下簡稱“延長石油”）共同研發(fā)的、具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)的全球首套煤基乙醇工業(yè)化示范項目已獲得成功，平穩(wěn)運行兩個月。這是我國繼煤制油、煤制乙二醇等技術(shù)之后，取得的又一世界級成果。
據(jù)了解，該項目的成功，標志著我國在該技術(shù)領(lǐng)域達到國際領(lǐng)先水平，使我國率先具有了設(shè)計和建設(shè)百萬噸級煤基乙醇大型工業(yè)裝置的能力，對保障我國能源安全和糧食安全、煤炭清潔化利用以及緩解大氣污染等具有重要的戰(zhàn)略意義。
為什么要用煤制乙醇？
大連化物所副所長、工程院院士劉中民告訴記者，乙醇是世界上公認的環(huán)保清潔燃料，全球66%乙醇作為燃料乙醇添加到汽油中。我國石油對外依存度在2015年已達到65.4%，超過國際公認的警戒線（50%）。由于燃料乙醇能間接替代石油，因此它對國家的能源安全具有重大影響。
我國曾經(jīng)探索發(fā)展了燃料乙醇及乙醇汽油。目前，我國燃料乙醇缺口巨大，“十二五”期間，我國燃料乙醇目標為500萬噸/年；至2020年，目標為1000萬噸/年，而2015年國內(nèi)燃料乙醇產(chǎn)量僅為250萬噸。
此前，燃料乙醇只能通過糧食來生產(chǎn)，為防止出現(xiàn)乙醇生產(chǎn)”與人爭糧“的局面，我國亟需發(fā)展非糧路線的燃料乙醇。而我國的能源結(jié)構(gòu)特點是以煤為主，如果能用煤制乙醇，將極大緩解我國的燃料乙醇的需求壓力。
煤制乙醇：挑戰(zhàn)世界難題
然而，煤經(jīng)合成氣直接制乙醇是一項世界性的挑戰(zhàn)，因難以回避貴金屬催化劑、效率較低及設(shè)備腐蝕等問題，一直還停留在研究開發(fā)階段。大連化物所提出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。該路線采用非貴金屬催化劑，可以直接生產(chǎn)無水乙醇，是一條獨特的環(huán)境友好型新技術(shù)路線。
該技術(shù)路線的核心為二甲醚在分子篩催化劑上的羰基化反應(yīng)。大連化物所通過大量的創(chuàng)新性研究和攻關(guān)，成功開發(fā)出具有高活性和高穩(wěn)定性的分子篩羰基化催化劑，為其進一步工業(yè)化奠定了堅實基礎(chǔ)。
2012年，大連化物所和延長石油開始聯(lián)合開展“合成氣制乙醇整套工藝技術(shù)”項目研發(fā)工作，2013年完成了項目中試研究工作。2014年大連化物所與延長石油啟動了“10萬噸/年合成氣制乙醇工業(yè)示范”項目，2016年10月裝置建設(shè)中交，2016年12月開始裝置聯(lián)動試車，2017年1月11日產(chǎn)出合格無水乙醇產(chǎn)品，純度達到99.71%，主要指標均達到或優(yōu)于設(shè)計值。
煤制乙醇技術(shù)牛在哪？
劉中民介紹，與傳統(tǒng)的乙醇合成技術(shù)相比，該成果具有多項優(yōu)點。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，該項目中，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，為消化甲醇過剩產(chǎn)能提供了新的技術(shù)路線，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)濟性好。“比‘煤制油’的經(jīng)濟效益要高出很多?！眲⒅忻癖硎?。
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品，可以按市場的需求及時調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。
如此眾多且實用的優(yōu)點，為該技術(shù)未來的應(yīng)用提供了廣闊的空間。
能帶來哪些社會效益？
劉中民介紹，該項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，該技術(shù)可以用于將現(xiàn)有大量過剩的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?！澳壳埃瑖鴥?nèi)甲醇工廠的開工率只有58%，而此項乙醇技術(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?！眲⒅忻裾f。
“從原理上講，天然氣和煤一樣，均可以通過合成氣，進而合成乙醇。”劉中民表示，煤基乙醇技術(shù)也可以用作天然氣原料生產(chǎn)乙醇，助推“一帶一路”戰(zhàn)略在沿線富有天然氣資源的國家實施。
奠定我國煤制乙醇工業(yè)化國際領(lǐng)先地位
延長石油集團董事長賀久長介紹，目前，延長石油已經(jīng)完成了50萬噸工業(yè)化裝置的可行性研究，并啟動了工藝包的設(shè)計開發(fā)工作。
中科院副院長張濤院士表示，該項目的成功為今后大規(guī)模工業(yè)化裝置的建設(shè)、生產(chǎn)和運行提供了關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)和寶貴的經(jīng)驗，標志著我國將率先擁有設(shè)計和建設(shè)百萬噸級大型煤基乙醇工廠的能力，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。
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