技術(shù)創(chuàng)新帶來(lái)商機(jī) 中國(guó)煤制乙醇實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用
近日，由我國(guó)企業(yè)研發(fā)的全球首套焦?fàn)t煤氣制無(wú)水乙醇項(xiàng)目投產(chǎn)，代表著煤制乙醇新技術(shù)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，對(duì)改變我國(guó)燃料結(jié)構(gòu)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于當(dāng)前我國(guó)焦?fàn)t煤氣的使用率僅在70%左右，且大多數(shù)是低端利用，焦?fàn)t煤氣制無(wú)水乙醇項(xiàng)目的投產(chǎn)不僅能讓生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生效益，更為清潔能源高效生產(chǎn)和利用提供新的解決方案。
近日，中溶科技股份有限公司在河北遷安市召開項(xiàng)目投產(chǎn)發(fā)布會(huì)，宣布自主建設(shè)的全球首套年產(chǎn)30萬(wàn)噸焦?fàn)t煤氣工業(yè)化制無(wú)水乙醇一期工程年產(chǎn)10萬(wàn)噸生產(chǎn)線在該地一次投料成功，并產(chǎn)出純度達(dá)到99.98%無(wú)水乙醇。
生產(chǎn)路徑科學(xué)有效
在傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中，無(wú)水乙醇用于勾兌乙醇汽油。據(jù)中溶科技公司董事長(zhǎng)代淑梅介紹，我國(guó)是鋼鐵生產(chǎn)大國(guó)，生產(chǎn)鋼鐵離不開焦炭。生產(chǎn)焦炭就會(huì)產(chǎn)生以氫氣和甲烷為主體的副產(chǎn)品焦?fàn)t煤氣。在目前狀況下，全國(guó)多數(shù)企業(yè)把焦?fàn)t煤氣作為燃料直接燒掉。氫氣作為燃料燒掉非常可惜，但由于開發(fā)路徑不暢，每年煉焦制氣廠產(chǎn)出的近2000億立方米焦?fàn)t煤氣，有70%左右用于企業(yè)燃料消耗及城市產(chǎn)業(yè)和居民用氣，有的甚至在工廠直接燃燒放散到大氣中，每年至少帶來(lái)9655.9噸二氧化硫污染量。
中溶科技通過(guò)化學(xué)手段，把焦?fàn)t煤氣中的氫氣提取出來(lái)作為乙醇加氫的原料，與醋酸結(jié)合，使之生成無(wú)水乙醇，最終達(dá)到高附加值利用。在完成主產(chǎn)品生產(chǎn)的同時(shí)，還能將煤氣中的甲烷提取出來(lái)作為天然氣，使得整個(gè)焦?fàn)t煤氣中的各種成分都能得到最為合理的利用。
代淑梅告訴記者，國(guó)內(nèi)外采用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)化工產(chǎn)品有很多成功經(jīng)驗(yàn)，但用其制作無(wú)水乙醇，在世界尚屬首例。“公司的工程技術(shù)人員通過(guò)8年艱苦研究，才將理論變成了實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，再將實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)變成了年產(chǎn)1.5萬(wàn)噸的中試示范基地，再將中試基地放大并優(yōu)化成為年產(chǎn)30萬(wàn)噸的工業(yè)化生產(chǎn)基地。投資4.5億元就建成了10萬(wàn)噸級(jí)的無(wú)水乙醇項(xiàng)目，投入8億元就可實(shí)現(xiàn)30萬(wàn)噸產(chǎn)量。”代淑梅說(shuō)。
技術(shù)創(chuàng)新帶來(lái)商機(jī)
創(chuàng)新項(xiàng)目的成功標(biāo)準(zhǔn)，可從經(jīng)濟(jì)效益上衡量。中溶科技項(xiàng)目經(jīng)理李秋園算了一筆賬，采用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)無(wú)水乙醇，每噸生產(chǎn)成本約4100元。目前無(wú)水乙醇售價(jià)約5300元/噸。副產(chǎn)天然氣價(jià)格為2.2元/立方米。另外，還可以根據(jù)市場(chǎng)需要靈活調(diào)整，聯(lián)產(chǎn)乙酸乙酯，價(jià)格約4800元/噸。“目前市場(chǎng)上92號(hào)汽油的出廠平均價(jià)格約為6000元/噸，燃料乙醇按國(guó)家收購(gòu)指導(dǎo)價(jià)折算后為5284元/噸。這樣一來(lái)，每噸無(wú)水乙醇的利潤(rùn)就在1000元以上。”李秋園說(shuō)。
李秋園表示，采用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)無(wú)水乙醇，無(wú)論在利用焦?fàn)t煤氣形成新產(chǎn)品上還是采用其他原料生產(chǎn)無(wú)水乙醇，都有明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。對(duì)于前者來(lái)說(shuō)，焦?fàn)t煤氣通過(guò)化學(xué)路徑，可以轉(zhuǎn)化為不少產(chǎn)品，可除去生產(chǎn)成本，這些產(chǎn)品的價(jià)格優(yōu)勢(shì)均不明顯。比如，我國(guó)有多條以焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)甲醇的生產(chǎn)線，它們的生產(chǎn)成本大概在每噸2000元左右，但銷售價(jià)格同樣在每噸2000元左右，這使得企業(yè)沒有生產(chǎn)積極性；對(duì)于后者來(lái)說(shuō)，目前我國(guó)也有不少采用農(nóng)作物生產(chǎn)無(wú)水乙醇的生產(chǎn)線，其中有一些企業(yè)采用谷物類糧食發(fā)酵法生產(chǎn)無(wú)水乙醇，生產(chǎn)成本約為每噸5200元左右。有一些企業(yè)則采用木薯發(fā)酵法生產(chǎn)無(wú)水乙醇，成本也在每噸5000元以上，均比采用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)無(wú)水乙醇高出25%左右。
社會(huì)效益經(jīng)濟(jì)效益凸顯
由于用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)無(wú)水乙醇有著不錯(cuò)的市場(chǎng)前景，因而吸引了許多企業(yè)要求參與合作開發(fā)。中國(guó)酒業(yè)協(xié)會(huì)酒精分會(huì)秘書長(zhǎng)張國(guó)紅表示，無(wú)水乙醇含氧量高達(dá)34.7%，如果汽油中含有10%的乙醇，就能使汽油充分燃燒降低尾氣中40%以上的PM2.5以及30%以上的一氧化碳和碳?xì)浠衔铮虼藲W美等發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛使用乙醇汽油。美國(guó)2016年在90%以上的地區(qū)都使用E10乙醇汽油，燃料乙醇產(chǎn)銷量達(dá)4578萬(wàn)噸；巴西2016年在全境使用乙醇汽油，燃料乙醇產(chǎn)銷量達(dá)1938萬(wàn)噸，但我國(guó)2016年的燃料乙醇產(chǎn)銷量?jī)H260萬(wàn)噸。張國(guó)紅認(rèn)為，這與我國(guó)保障糧食安全和生產(chǎn)成本高企有著直接關(guān)系。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，中溶科技全球首套焦?fàn)t煤氣制無(wú)水乙醇項(xiàng)目投產(chǎn)，標(biāo)志著煤制乙醇新技術(shù)完全實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，這對(duì)改變我國(guó)燃料結(jié)構(gòu)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
我國(guó)是世界煤炭第一儲(chǔ)量和使用大國(guó)，也是世界第一大鋼鐵生產(chǎn)大國(guó)，鋼鐵生產(chǎn)離不開焦炭。2016年我國(guó)焦炭產(chǎn)量為44911萬(wàn)噸，按照1噸焦炭生產(chǎn)430立方米焦?fàn)t煤氣計(jì)算，2016年我國(guó)共產(chǎn)焦?fàn)t煤氣1931.17億立方米。目前焦?fàn)t煤氣的使用率僅在70%左右，且大多數(shù)是沒有深度開發(fā)的低端利用，如果將其用于無(wú)水乙醇開發(fā)，不僅可使產(chǎn)氣廠家的售氣收益增長(zhǎng)三成左右，同時(shí)每100萬(wàn)噸煉焦所產(chǎn)焦?fàn)t煤氣可生產(chǎn)10萬(wàn)噸無(wú)水乙醇。這樣一來(lái)，可以改變我國(guó)每年上千萬(wàn)噸糧食生產(chǎn)乙醇的現(xiàn)狀。同時(shí)，也能使我國(guó)60%石油依賴進(jìn)口的狀況得到改觀，找到另一條備用途徑。這對(duì)國(guó)家糧食安全、能源安全、生態(tài)環(huán)境安全和生產(chǎn)企業(yè)增收都是利好消息，市場(chǎng)前景十分廣闊。
