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全球首创“煤制乙醇”,清洁能源再获突破

  17日,中科院大连化物所和陕西延长集团在京宣布,具有我国自主知识产权的全球首套煤基乙醇工业化项目——陕西延长10万吨/年合成气制乙醇工业示范项目已打通全流程,生产出合格的无水乙醇,目前该装置已平稳运行两个月。这是继煤制油、煤制乙二醇等技术之后,我国新型煤化工产业化技术应用的又一次重大突破。

      

      为什么要选择“煤制乙醇”?

      绿色环保

      乙醇俗称酒精,是一种易燃、易挥发的无色透明液体。它可以勾兑白酒、医用消毒。在工业上,它既可用作清漆、化妆品、油墨、脱漆剂的溶剂,也可作农药、橡胶、塑料、人造纤维、洗涤剂的制造原料。乙醇是世界公认的绿色环保的优良汽油添加剂,全球66%乙醇作为燃料乙醇添加到汽油中。添加了乙醇的汽油,增加了含氧量,汽油燃烧更充分,一氧化碳、碳氢化合物、颗粒物、氮氧化合物及苯系有害物等大气污染物的排放大幅降低,综合排放量降低1/3以上。

      保障能源安全

      乙醇可以替代或部分替代汽油作发动机燃料,减少原油消耗,从而减轻对石油的依赖,提高国家能源安全。美国和巴西于上世纪80年代开始大力发展燃料乙醇,为其国家能源独立做出了重要贡献。中国自1993年成为石油净进口国之后,石油对外依存度逐年提高,从1995年7.6%上升到2015年65.4%,对外依存度已超过国际公认的警戒线(50%)。这严重影响到我们国家的能源安全。

      保障粮食安全

      目前,我国燃料乙醇缺口巨大,“十二五”期间,我国燃料乙醇目标为500万吨/年;至2020年,目标为1000万吨/年,而2015年国内燃料乙醇产量仅为250万吨。目前世界各国乙醇生产的主要方式依然是发酵法。美国以玉米作原料年产燃料乙醇4424万吨,巴西以蔗糖作原料年产2128万吨,而我国主要以陈化粮为原料年产燃料乙醇仅250万吨。但为了防止出现“与人争粮”的局面,2006年国家收回了燃料乙醇项目审批权。于是,生产非粮燃料乙醇成为了我们的必然选择。

      煤制乙醇“牛”在哪?

      长期以来,利用化石资源生产乙醇一直是全世界努力的目标。基于我国以煤炭为主的能源结构,亟需开发具有自主知识产权的煤基燃料乙醇成套技术。煤经合成气直接制乙醇是一项世界性的挑战,因难以回避贵金属催化剂、效率较低及设备腐蚀等问题,一直还停留在研究开发阶段。

      但是这个化石资源生产乙醇不能工业化的难题,被中国人解决了。

      经过多年研究,中科院大化所提出了以煤基合成气为原料,经甲醇、二甲醚羰基化、加氢合成乙醇的工艺路线,采用非贵金属催化剂,可以直接生产无水乙醇。这是一条独特的环境友好型新技术路线。

      2014年大连化物所与延长石油启动了10万吨/年合成气制乙醇工业示范项目,去年底装置联动试车,今年年初产出了合格的无水乙醇,纯度达到99.71%。

      社会效益显著

      乙醇能替代汽油,降低排放。该项目的成功使我国大范围推广乙醇汽油成为可能,尤其是在中西部煤炭资源丰富而粮食资源有限的地区。事实上,陕西延长集团又完成了50万吨工业化装置的可行性研究,而新疆天业集团也准备建立百万吨级煤基乙醇装置。

      目前国内甲醇工厂的开工率只有58%,而煤制乙醇技术则可以将现有大量过剩的甲醇厂改造成乙醇工厂,有利于调整产业结构,释放产能。

      乙醇便于运输和储存,可以部分替代乙烯生产下游化工品,也可以方便灵活地生产与提供乙烯,促进下游精细化工行业发展。乙烯作为基础的化工原料,小批量难于得到,限制了精细化工业的发展。而乙醇简单脱水后即可得到高纯乙烯,方便灵活。

      从原理上讲,天然气和煤一样,均可以通过合成气,进而合成乙醇,所以煤基乙醇技术也可以用作天然气原料生产乙醇,助推“一带一路”战略在沿线富有天然气资源的国家实施。

      该项目的成功为今后大规模工业化装置的建设、生产和运行提供了关键技术数据和宝贵的经验,标志着我国将率先拥有设计和建设百万吨级大型煤基乙醇工厂的能力,奠定了我国煤制乙醇工业化的国际领先地位,对于缓解我国石油供应不足,石油化工原料替代,油品清洁化及煤炭清洁高效利用等大有裨益,对保障我国能源安全和粮食安全及缓解大气污染具有重要的战略意义。

来源:中国节能网

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