煤基乙醇产业化前景可期

      我国“第十四个五年规划和2035年远景目标纲要”指出，推进能源革命，建设清洁低碳、安全高效的能源体系，提高能源供给保障能力。我国富煤贫油少气的资源禀赋特征，决定了煤基乙醇等新型煤化工符合我国能源结构转型方向，是国家能源安全的重要保障之一。

　　综合优势突出

　　乙醇属有机化合物，俗称酒精，可由多种方法制作。2000年以前，医药、工业、食用酒精的生产均采用发酵法，即粮食发酵生产。当时生产1千吨乙醇需要4-5千吨粮食，再按10%比例添加到汽油中。乙醇是世界上公认的环保、清洁和油品质量高的添加剂，美国、巴西都在推广乙醇汽油，并得到社会认可。

　　2017年9月，经国务院同意，国家发改委、国家能源局等十五部门联合印发《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》，推广生物燃料乙醇。后在7省（市）独立封闭运行，实行定点生产、定向流通、价格锁定、封闭销售，同时，为鼓励生产，政府还实行定额补贴政策。但2018年后，随着补贴取消，生物制乙醇成本增高，生产乙醇的工厂基本没有利润甚至亏损。而且，生物制乙醇原料主要有玉米、木薯，在消耗掉陈化粮后，原料出现短缺。

　　目前，燃料乙醇在我国至少有1000万吨的市场缺口。而且，乙醇下游衍生品众多，主要有乙烯、乙醛、乙酸、乙胺、乙酸酯、乙苯等，随着下游产品工艺技术不断成熟，乙醇为原料生产化工品的需求不断增大，将成为新的市场增长点，预计未来下游产品对乙醇的需求量每年约2000万吨。

　　基于我国富煤贫油少气的能源资源禀赋，建设高端能源化工基地、自主开发煤基乙醇工艺技术不仅是社会发展的需要，也是化工技术发展到一定阶段的产物。煤基乙醇无论做为燃料乙醇还是做为化工原料，都可以降低国家对石油的依赖程度，有利于提高能源安全。而且，煤基乙醇替代粮食法乙醇可以提高粮食安全水平，按照粮食法乙醇在工业上每年400万吨的用量，被煤基乙醇替代后，每年最少能节约1200万吨粮食。同时，煤基乙醇单位成本较生物法乙醇低2000元左右，能够创造良好的经济效益。

　　加快扩容示范

　　中国科学院大连化学物理研究所与陕西延长石油集团通过开展产学研强强合作，经过多年努力，在世界上首次开发了合成气、甲醇制无水乙醇技术（DMTE），依托该技术建设的全球首套10万吨/年煤基乙醇工业示范装置于2016年底在陕西兴化建成，并于2017年1月产出合格无水乙醇产品，纯度达99.71%。

　　DMTE技术是原料煤经气化、变换、净化变成合成气，一部分合成气用于生产甲醇，一部分合成气经气体分离装置分离出CO和H2。甲醇脱水后生成二甲醚，二甲醚与CO羰基化反应生成乙酸甲酯，乙酸甲酯加氢生成乙醇。该技术替代粮食发酵的传统工艺路线，为化学法制乙醇提供了新的可行路径。

　　10万吨/年煤基乙醇项目于2017年1月开车成功，至今稳定运行。项目证明了DMTE技术路线的可行性并为该技术的工程放大提供了现场数据。同时，项目运行以来进行了大量改造，各类技术问题和工程问题得到解决，起到了工业示范作用。从2020年初至今，该项目每月净利润在1000万元以上，为企业赢得了效益，为此，陕西兴化股份公司（延长石油集团、兴化集团是股东）还在厂区规划了第二套10万吨/年乙醇装置，目前已完成基础工程设计，计划2022年投产。

　　同时，2020年6月6日，延长石油榆神能化公司50万吨/年煤基乙醇项目在榆林能源重化工基地奠基。该项目作为榆林地区十大标杆能化项目之一，是在2017年兴化10万吨/年煤基乙醇项目成功投产后，首套再放大的工业化装置，在行业中具有重要的示范引领作用。

　　50万吨/年煤基乙醇项目仍以中科院大连化物所和延长石油共同研究开发的DMTE技术为核心工艺技术，总投资约70亿元，设计年产无水乙醇50万吨，实现年销售收入35亿元以上，年均净利润10亿元以上，解决1000个就业岗位。截至目前，项目混凝土浇筑累计完成64.95%，给排水管道累计完成60%，钢结构安装累计完成19.25%。工艺设备陆续到货并开始安装。

　　DMTE技术特点包括：采用非贵金属催化剂；介质腐蚀性小，装置多为普通材质；反应目标产物收率高，物耗低；装置“三废”排放少，绿色环保；成本低。相比之下，乙醇工业合成技术路线及合成气一步法制乙醇、醋酸加氢制乙醇、醋酸乙酯加氢制乙醇存在以下问题：需采用贵金属催化剂；介质易腐蚀，材质要求高；成本高。因此，榆神能化50万吨/年煤基乙醇项目是真正意义上的从煤到乙醇的全厂性项目，具有重要引领作用。北京石油化工工程有限公司（BPE）作为DMTE技术的工程化合作单位，正优化设计，打造精品工程。

　　促技术及装备升级