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制造乙醇:美国巴西用作物 我国独创用燃煤

来源:科技日报 作者:李大庆 2017-03-20 11:33:42
  3月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。这是我国新型煤化工产业化技术应用的又一次重大突破,对保障我国能源安全、粮食安全、煤炭清洁化利用以及缓解大气污染等具有重大意义。
  乙醇(酒精)是优质清洁燃料
  乙醇就是酒精。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。其实,乙醇最大用处是作为汽油添加剂,全世界66%的乙醇都作为燃料乙醇添加到汽油中。中科院大化所副所长刘中民院士说,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。
  用粮食是可以生产乙醇的。但为防止威胁粮食安全,我国以粮为基础的燃料乙醇并没有放开发展。2006年国家更是收回了燃料乙醇项目审批权。
  “目前世界各国乙醇生产的主要方式依然是发酵法。”刘中民说,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。基于国情,生产非粮燃料乙醇是我们的必然选择,必须发挥我国的煤炭资源优势。
  技术路线独特
  长期以来,利用化石资源生产乙醇一直是全世界的追求。我国亟须开发煤基的燃料乙醇生产成套技术。国外没有先例,煤经合成气直接制乙醇是一项世界性的挑战。
  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。
  2010年,大化所开始了实验室小试、中试,通过大量的创新研究和攻关,成功开发出具有高活性和高稳定性的分子筛羰基化催化剂,在二甲醚羰基化研究方面取得重大突破。2015年9月,国家能源局委托中国石化工业联合会对该项目中试成果鉴定。鉴定委员会认为:技术指标先进、应用性强,与国际同类技术相比,主要指标达到国际领先水平。该项目被列入国家能源局《能源技术革命创新行动计划(2016—2030年)》。
  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
  10万吨/年合成气制乙醇示范项目的成功,具有显著的社会效益。乙醇能替代汽油,降低排放。中科院副院长张涛院士认为,这个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。
  刘中民院士说,目前国内甲醇工厂的开工率只有58%,此项乙醇技术在工艺上和甲醇合成具有一定的共性。因而“这项技术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。”
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