煤制乙醇——煤化工行業新動向
中化新(xin)網訊 繼(ji)煤(mei)(mei)制(zhi)(zhi)(zhi)油、煤(mei)(mei)制(zhi)(zhi)(zhi)天然氣、煤(mei)(mei)制(zhi)(zhi)(zhi)烯烴、煤(mei)(mei)制(zhi)(zhi)(zhi)乙二醇熱潮之(zhi)后，最近煤(mei)(mei)化工(gong)行業又(you)出現了一個(ge)新(xin)動(dong)向——煤(mei)(mei)制(zhi)(zhi)(zhi)乙醇。
2010年9月，河南煤業化(hua)工集團和(he)中國科學院生(sheng)(sheng)(sheng)物局(ju)、新(xin)西蘭朗(lang)澤公司（LanzaTech）在(zai)鄭州聯合簽署協議，計劃利用煤炭氣(qi)化(hua)生(sheng)(sheng)(sheng)物發(fa)(fa)酵法來生(sheng)(sheng)(sheng)產乙醇燃料及其他化(hua)工產品，進行開發(fa)(fa)、試生(sheng)(sheng)(sheng)產和(he)商業化(hua)。
2011年1月，全球化工巨頭塞拉尼斯公司對外宣布，已簽署意向書，在南京化工園區和珠海高欄港經濟區各新建一個工業乙醇廠，單廠的初始額定產能為每年40萬噸，單廠初始投資額約3億美元。2011年6月，塞拉尼斯又宣布，除了原來的投資計劃之外，還打算利用其先進的乙醇生產技術，來改進位于南京化工園區現有的煤化工一體化裝置。如果得到政府批準，改進后的裝置至2013年中期可增加約20萬噸工業乙醇產能。塞拉尼斯表示，該公司開發的技術可生產工業級和燃料級乙醇。
據CCIN記者了(le)解，江蘇索普(集團(tuan))有限公司利用合(he)成氣生(sheng)產1萬(wan)噸/年(nian)乙(yi)醇(chun)的(de)工業化示范裝置(zhi)目前也(ye)正在(zai)建(jian)設中。此(ci)外，兗(yan)礦集團(tuan)也(ye)在(zai)推(tui)進合(he)成氣生(sheng)物法制乙(yi)醇(chun)技術合(he)作，準備(bei)上300噸/年(nian)的(de)煤制乙(yi)醇(chun)中試裝置(zhi)。
除(chu)了化工(gong)企業(ye)，還有一些業(ye)外(wai)企業(ye)也在(zai)(zai)開(kai)展這項(xiang)業(ye)務。2011年3月，寶鋼集團、新西蘭朗澤公(gong)司和中(zhong)科(ke)院合(he)作的(de)300噸(dun)/年尾氣(qi)制乙醇示(shi)范工(gong)程在(zai)(zai)上海開(kai)工(gong)建(jian)設。該項(xiang)目(mu)(mu)計(ji)劃利(li)用(yong)(yong)煉鋼廠所產生的(de)尾氣(qi)（主要為一氧化碳(tan)），采用(yong)(yong)朗澤公(gong)司的(de)生物發酵技術(shu)制乙醇，同時(shi)(shi)與中(zhong)科(ke)院的(de)膜分離技術(shu)、發酵工(gong)藝等(deng)結合(he)。項(xiang)目(mu)(mu)建(jian)設周期預計(ji)為6個月，一旦示(shi)范工(gong)程達(da)產，各方將再(zai)適(shi)時(shi)(shi)啟動商業(ye)化規模乙醇工(gong)廠項(xiang)目(mu)(mu)。
對于此波煤制乙醇開發熱潮，人們不禁提出了3個疑問。
一問：技術能過關嗎？
中(zhong)科合(he)成(cheng)油工(gong)程有(you)限公司高(gao)級工(gong)程師唐宏青(qing)告訴CCIN記者，目前煤制乙(yi)(yi)醇的工(gong)藝路線主要分為3種：一是合(he)成(cheng)氣直接制乙(yi)(yi)醇；二是合(he)成(cheng)氣生(sheng)物(wu)法制乙(yi)(yi)醇，即(ji)利用微生(sheng)物(wu)發酵技(ji)術(shu)，以合(he)成(cheng)氣（包括含一氧化碳和氫氣的廢氣）生(sheng)產乙(yi)(yi)醇；三(san)是合(he)成(cheng)氣經醋酸(suan)加氫制乙(yi)(yi)醇。
那么，這(zhe)3種技術是否成熟？CCIN記者在(zai)調查采訪中發現，業內對此的(de)觀點(dian)并不一致(zhi)。
唐宏青告訴(su)CCIN記者，合成(cheng)(cheng)氣生物法制(zhi)乙(yi)醇(chun)，由于發酵需要(yao)停留(liu)一段(duan)時間，這樣很難連(lian)續化(hua)生產，成(cheng)(cheng)本(ben)也不會低；合成(cheng)(cheng)氣直接制(zhi)乙(yi)醇(chun)，工藝路線長，而且目前世界上(shang)的催(cui)化(hua)劑(ji)都還沒(mei)有(you)過關(guan)，產品(pin)出來(lai)后是混合物，需要(yao)提純。他(ta)認為，在煤制(zhi)乙(yi)醇(chun)的路線中，合成(cheng)(cheng)氣經(jing)醋酸(suan)加(jia)氫(qing)制(zhi)乙(yi)醇(chun)這個路線最(zui)有(you)希望，成(cheng)(cheng)本(ben)也可能(neng)最(zui)低。據(ju)他(ta)介紹，醋酸(suan)加(jia)氫(qing)制(zhi)乙(yi)醇(chun)，每噸乙(yi)醇(chun)理論上(shang)消耗醋酸(suan)1.304噸、氫(qing)氣973立方米，產生391千克(ke)水。目前醋酸(suan)價格(ge)便宜，而且醋酸(suan)生產技術成(cheng)(cheng)熟(shu)，因(yin)此醋酸(suan)加(jia)氫(qing)生產乙(yi)醇(chun)有(you)望大型化(hua)、規模化(hua)。
而煤化(hua)工專家、陜西省決策咨詢(xun)委員會專家組成(cheng)員賀永德持(chi)另(ling)外一(yi)種觀點。他(ta)(ta)表示，如果(guo)用(yong)醋(cu)(cu)酸(suan)加氫(qing)制乙(yi)(yi)(yi)醇(chun)，只(zhi)有當醋(cu)(cu)酸(suan)價格在4000元/噸以下時(shi)，這個技術(shu)路(lu)線(xian)才(cai)有競(jing)爭力。他(ta)(ta)認(ren)為，這個路(lu)線(xian)主要是(shi)為了(le)解決國(guo)內醋(cu)(cu)酸(suan)產能(neng)過(guo)剩的(de)(de)問(wen)題。如果(guo)醋(cu)(cu)酸(suan)價格達到(dao)6000多(duo)元/噸時(shi)，這個路(lu)線(xian)就完全(quan)沒有競(jing)爭力了(le)。他(ta)(ta)同時(shi)認(ren)為，醋(cu)(cu)酸(suan)是(shi)甲(jia)醇(chun)和一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)羰基合(he)成(cheng)的(de)(de)，而甲(jia)醇(chun)是(shi)氫(qing)氣(qi)(qi)和一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)合(he)成(cheng)的(de)(de)。本(ben)來(lai)(lai)(lai)氫(qing)氣(qi)(qi)和一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)合(he)成(cheng)就可(ke)以直(zhi)接生(sheng)產乙(yi)(yi)(yi)醇(chun)，如果(guo)用(yong)來(lai)(lai)(lai)生(sheng)產醋(cu)(cu)酸(suan)再(zai)加氫(qing)制乙(yi)(yi)(yi)醇(chun)，從(cong)生(sheng)產流程上來(lai)(lai)(lai)說等于是(shi)又返(fan)回去了(le)，繞(rao)的(de)(de)彎(wan)多(duo)，能(neng)效變低了(le)，不可(ke)取。因(yin)此他(ta)(ta)認(ren)為，合(he)成(cheng)氣(qi)(qi)直(zhi)接合(he)成(cheng)乙(yi)(yi)(yi)醇(chun)最有希望(wang)，也容易規模化(hua)。
而中國工程院院士、清華大學教授金涌則表示，生物發酵法制乙醇的反應比較慢，在放大時會存在問題。
從以上觀點可以看出，雖然(ran)專(zhuan)家們的(de)(de)觀點并不(bu)一致，但(dan)目前(qian)(qian)的(de)(de)3種煤(mei)制乙(yi)醇(chun)路(lu)線是各有劣勢和(he)瓶(ping)頸。這也說明(ming)，目前(qian)(qian)的(de)(de)煤(mei)制乙(yi)醇(chun)技術都還不(bu)成(cheng)熟，因為畢竟都還沒有工(gong)業化裝(zhuang)置(zhi)，有待(dai)時間(jian)和(he)實踐(jian)的(de)(de)檢驗。
二問：成本到底如何？
用煤生產乙(yi)(yi)醇(chun)，和此前的(de)乙(yi)(yi)醇(chun)路線比，成本(ben)如何(he)呢？
賀永(yong)德向CCIN記者(zhe)介紹，用煤制乙(yi)醇，需要(yao)5000立方米合成(cheng)氣(qi)生產1噸乙(yi)醇，估計煤制乙(yi)醇成(cheng)本在4000元(yuan)/噸左右。
兗礦國(guo)泰(tai)化工有限公(gong)司副總工程師張志偉說，目前我國(guo)主要采用傳統的(de)糧(liang)食發酵法制乙(yi)醇(chun)(chun)，市場價格達到(dao)了7000元(yuan)/噸(dun)。而目前國(guo)內纖維(wei)素(su)乙(yi)醇(chun)(chun)還處于中試階段，根據各企(qi)業的(de)公(gong)開數(shu)據，成本(ben)為(wei)7000～8000元(yuan)/噸(dun)。如果煤制乙(yi)醇(chun)(chun)生產成本(ben)能維(wei)持(chi)在4000元(yuan)/噸(dun)，這(zhe)樣比糧(liang)食乙(yi)醇(chun)(chun)和纖維(wei)素(su)乙(yi)醇(chun)(chun)的(de)成本(ben)都(dou)低。
據(ju)CCIN記者了解，目前乙(yi)(yi)醇最大的下(xia)游市場是(shi)和汽(qi)油調配形(xing)成車用燃(ran)料(liao)，即乙(yi)(yi)醇汽(qi)油。那么，與同為新型汽(qi)車燃(ran)料(liao)且也是(shi)用煤生產的甲醇燃(ran)料(liao)相比(bi)，煤制乙(yi)(yi)醇有成本(ben)上(shang)的競爭力嗎(ma)？
“煤(mei)制乙醇(chun)(chun)用來(lai)作燃料(liao)具(ju)(ju)有可(ke)行(xing)性，但是(shi)與甲醇(chun)(chun)燃料(liao)相(xiang)比不(bu)具(ju)(ju)有成(cheng)(cheng)本優勢。”全國醇(chun)(chun)醚燃料(liao)及醇(chun)(chun)醚清潔汽車專業委(wei)員(yuan)會副會長兼技(ji)(ji)術委(wei)員(yuan)會主(zhu)任(ren)方(fang)德巍這樣告訴CCIN記者。據他介紹，按照化(hua)學(xue)反應，64噸合(he)(he)成(cheng)(cheng)氣(qi)(qi)產(chan)46噸乙醇(chun)(chun)和18噸水，也就是(shi)1.4噸合(he)(he)成(cheng)(cheng)氣(qi)(qi)生產(chan)1噸乙醇(chun)(chun)，合(he)(he)成(cheng)(cheng)氣(qi)(qi)轉(zhuan)化(hua)率(lv)為71%。而煤(mei)制甲醇(chun)(chun)基本是(shi)1噸合(he)(he)成(cheng)(cheng)氣(qi)(qi)轉(zhuan)化(hua)為1噸甲醇(chun)(chun)，轉(zhuan)化(hua)率(lv)接近100%。此(ci)外(wai)，煤(mei)制乙醇(chun)(chun)的(de)副產(chan)物是(shi)水，合(he)(he)成(cheng)(cheng)氣(qi)(qi)中氫的(de)1/4被損耗(hao)(hao)掉了(le)；而煤(mei)制甲醇(chun)(chun)的(de)副產(chan)物少，損耗(hao)(hao)也非常小。而且，合(he)(he)成(cheng)(cheng)氣(qi)(qi)制乙醇(chun)(chun)在技(ji)(ji)術上比甲醇(chun)(chun)要難得多，產(chan)物組(zu)分也比較復雜，粗產(chan)品(pin)還需(xu)要加氫和精制處理，催化(hua)劑成(cheng)(cheng)本很高，也是(shi)一項大開支。
賀永德進一步向CCIN記者介紹說，煤制合成氣生產甲醇的完全成本為2000～2500元/噸，煤制乙醇估計要在4000元/噸左右。煤制乙醇生產成本比甲醇高接近一半，因此完全沒有競爭優勢。如果同樣都用焦爐煤氣生產乙醇和甲醇，乙醇的生產成本也比甲醇高。現在焦爐煤氣的價格也在上漲，假如焦爐氣的價格為0.5元/立方米，制成的乙醇要比甲醇每噸成本高1000元。
三問：下游能否打開？
一些(xie)專家認為，煤制乙(yi)醇作為化工原料是可行的。
方德巍表(biao)示，乙(yi)醇(chun)不(bu)僅(jin)是一種很好(hao)的溶劑，而(er)且還可(ke)(ke)以作為制取多種化工產品的原料。他(ta)表(biao)示，煤制乙(yi)醇(chun)將來可(ke)(ke)以用來替代糧食發酵法乙(yi)醇(chun)，用作生(sheng)產下游化工產品。
據(ju)CCIN記者(zhe)了解，有些企業打算(suan)對此進行實踐。比(bi)如，江蘇索普(集團)有限公司有關負(fu)責(ze)人表示(shi)，煤制乙醇的(de)用(yong)途將用(yong)來合(he)成醋(cu)酸乙酯。塞(sai)拉尼斯(si)公司也宣(xuan)布(bu)，先期將優先煤制乙醇產品(pin)的(de)工業級應(ying)用(yong)。
據業(ye)內人士介(jie)紹，中國當前每年消(xiao)耗工(gong)(gong)業(ye)級乙(yi)(yi)醇約(yue)300萬(wan)噸。單單我國醋酸乙(yi)(yi)酯產(chan)(chan)能(neng)(neng)就已達到200萬(wan)噸左右，消(xiao)耗的(de)乙(yi)(yi)醇就為120萬(wan)噸。用煤制乙(yi)(yi)醇生產(chan)(chan)下游(you)化(hua)(hua)工(gong)(gong)產(chan)(chan)品，不僅能(neng)(neng)降低生產(chan)(chan)成(cheng)本，而且能(neng)(neng)大(da)大(da)減(jian)少(shao)對(dui)糧(liang)食乙(yi)(yi)醇的(de)依賴(lai)。石油和化(hua)(hua)學工(gong)(gong)業(ye)規劃(hua)院高級工(gong)(gong)程師鄭寶山(shan)表(biao)示，如果煤制乙(yi)(yi)醇能(neng)(neng)夠成(cheng)功生產(chan)(chan)出(chu)來，醋酸企業(ye)還可以(yi)將乙(yi)(yi)醇脫水生產(chan)(chan)乙(yi)(yi)烯，開發(fa)在國內有很大(da)市場(chang)潛(qian)力(li)的(de)乙(yi)(yi)烯—乙(yi)(yi)烯醇樹脂(zhi)。
那么，煤制乙醇作為汽(qi)車燃料的市場(chang)能否打開？
對(dui)于這個問題(ti)，有些專家比較(jiao)悲(bei)觀。
中國農村能源行(xing)業(ye)協會生(sheng)物(wu)質能專業(ye)委員會秘書(shu)長(chang)肖明松向CCIN記者表示，煤制乙醇(chun)與纖(xian)維(wei)素乙醇(chun)最大的區別(bie)在于，煤是不可再生(sheng)的，而(er)且(qie)會越用越少，而(er)纖(xian)維(wei)素（如(ru)秸稈等）是可再生(sheng)的。相比(bi)(bi)之下，纖(xian)維(wei)素乙醇(chun)比(bi)(bi)煤制乙醇(chun)更能獲得(de)政策的支持。
國家發(fa)改委核準(zhun)的4個燃(ran)料乙醇定點生(sheng)(sheng)產企業(ye)之一(yi)的河南(nan)天冠企業(ye)集(ji)團有限公司高級(ji)工程師馮文(wen)生(sheng)(sheng)認為，煤制(zhi)(zhi)乙醇比生(sheng)(sheng)物(wu)質法制(zhi)(zhi)乙醇在核準(zhun)上難，也(ye)比較復雜(za)。此外，煤制(zhi)(zhi)乙醇比生(sheng)(sheng)物(wu)質法污染也(ye)相對大，首先環評(ping)上就難通過。
唐宏青表示(shi)，煤(mei)(mei)制乙醇(chun)生產出(chu)來以后與糧食法的(de)規(gui)格不(bu)一樣(yang)。其(qi)他國家的(de)研究(jiu)表明，煤(mei)(mei)制乙醇(chun)里(li)面(mian)有(you)一半是(shi)甲醇(chun)，還有(you)三碳(tan)化合(he)物、四碳(tan)化合(he)物、五(wu)碳(tan)化合(he)物等微量成分(fen)(fen)。這(zhe)些成分(fen)(fen)能否(fou)加(jia)入到汽(qi)油里(li)面(mian)去，還要(yao)與汽(qi)車燃料商協商，要(yao)走很多程(cheng)序，是(shi)個很麻煩(fan)的(de)事情(qing)。
不過金(jin)涌認為，煤制乙醇是(shi)新(xin)型(xing)煤化工行業發展的(de)一個新(xin)方向，如果煤制乙醇達到作為燃料使用的(de)純(chun)度要(yao)求(qiu)，生產能力(li)達到上百萬(wan)噸，中(zhong)石(shi)油、中(zhong)石(shi)化系統不會有阻(zu)力(li)，也沒有阻(zu)止的(de)理由。
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