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我国又一世界级成果:突破煤制乙醇工业化生产

发布时间:2017-12-04 阅读:

  我国另一个世界级的成就:煤制乙醇产业化突破 - 新闻 - 科技网

  新华社北京3月18日电(记者赵清清)酒精,俗称酒精,不仅是一种重要的基础化学物质,而且与我们的生活息息相关。长期以来,利用化石资源生产乙醇已成为全球努力的目标。记者从中国科学院了解到,世界上第一个具有中国自主知识产权的煤基乙醇工业化示范工程是由中国科学院大连化学物理研究所(以下简称大连化学物理研究所)和陕西延长石油集团(以下简称延长石油)项目取得成功,运行平稳两个月,这是继中国煤制油和煤制乙烯之后取得的又一世界级成就乙二醇技术。

  据了解,该项目的成功标志着我国在这一技术领域已达到国际先进水平,为中国数百万吨煤制乙醇设计建设了一座大型工业厂房。对维护中国的能源安全和粮食安全具有重要意义,煤炭利用和清洁空气减排具有重要的战略意义。

  为什么要用煤来乙醇?

  大连工学院工程学院副院长刘忠民告诉记者,乙醇是世界公认的环保清洁燃料,全球有66%的乙醇作为燃料乙醇添加到汽油中。 2015年中国对外依存度已达65.4%,超过国际公认的警戒线(50%),由于燃料乙醇可间接取代石油,对国家能源安全有重大影响。

  中国已经探索了燃料乙醇和乙醇汽油的发展。目前中国的燃料乙醇差距很大,“十二五”期间中国的燃料乙醇目标为500万吨/年,到2020年,目标是1000万吨/年,而2015年国内燃料乙醇产量仅为250万吨。

  以前,燃料乙醇只能通过粮食生产。为防止乙醇生产和食品竞争的出现,中国迫切需要开发非食品燃料乙醇。我国能源结构特点是以煤为主,如果能用煤制乙醇,将大大缓解我国燃料乙醇需求压力。

  煤炭到乙醇:挑战世界的问题

  然而,从天然气合成气直接生产乙醇是一个全球性的挑战。目前尚处于研究开发阶段,难以避免贵金属催化剂,效率低,设备腐蚀等问题。大连化学提出以煤基合成气为原料,甲醇,二甲醚羰基化,乙醇加氢合成工艺。该路线采用非贵金属催化剂,可直接生产无水乙醇,是一种独特的环保新技术路线。

  该技术路线的核心是二甲醚在分子筛催化剂上的羰基化。大连化学材料研究所通过大量创新性研究成果研制成功的具有高活性和高稳定性的分子筛羰基化催化剂,为其进一步产业化奠定了坚实的基础。

  2012年,大连化学物理研究所与延长石油联合启动了乙醇合成气成套工艺技术研发项目。 2013年,该项目的试点工程已经完成。 2014年,大连石化公司和延长石油公司启动了10万吨/年乙醇生产合成气示范项目。 2016年10月,工厂建设完工,2016年12月开始联动测试,2017年1月11日产量合格乙醇绝对产品,纯度达99.71%,主要指标达到或优于设计值。

  煤制乙醇技术在哪里?

  刘忠民介绍,与传统的乙醇合成技术相比,结果有很多优点。例如,反应体系是无水的,可以直接分离出无水乙醇产物;采用分子筛催化剂和铜基催化剂,不含贵金属。

  另外,本项目反应器和工艺条件与合成气甲醇生产工艺基本相同,可用于将现有甲醇装置改造成乙醇装置,为消化过量甲醇生产提供了新的技术路线能力,促进产业结构调整。

  在成本核算方面,乙醇产品成本低于其他现有技术,经济效益较好。比煤油的经济效益要高得多。刘忠民说。

  技术还是足够灵活的。中间体醋酸甲酯也是一种散装化学品,可根据市场需求及时调整产品结构。

  这种技术的未来应用所具有的许多实用优点提供了广阔的空间。

  什么社会福利可以带来?

  刘忠民介绍说,这个项目使中国能够大规模普及乙醇汽油,特别是在中西部地区煤炭资源丰富,粮食资源有限的地区。

  此外,该技术还可用于将现有的过量甲醇装置改造为乙醇装置,调整产业结构,释放生产能力。目前,国内甲醇装置开工率只有58%,而乙醇技术在甲醇合成过程中有一些共性,可以将甲醇装置改造成乙醇装置。刘忠民说。

  原则上,天然气和煤一样,可以通过合成气来合成乙醇。刘忠民说,煤制乙醇技术也可以作为天然气生产乙醇的原料,推动沿线天然气资源国家实施“一带一路”倡议。

  奠定中国煤制乙醇工业化的龙头地位

  工业示范厂投入运行稳定运行证明了先进的技术和可靠性。基于示范工程,可为100万吨大型工业化乙醇装置的设计提供设计依据和建设运行经验。

  延长石油集团董事长颜久昌介绍说,延长石油目前已经完成了50万吨工业化单位的可行性研究,并开始了技术包的设计和开发。

  中国科学院副院长张涛院士表示,该项目的成功为未来大型工业化装置的建设,生产和运行提供了关键技术数据和宝贵经验,表明中国将采取引领设计和建设规模化煤基百万吨乙醇装置的能力在中国煤制乙醇工业产业化方面奠定了国际领先地位,对缓解石油短缺问题有很大帮助石油化工原料的替代,油品的清理,煤炭在清洁生产中的高效利用,大气污染的安全和减缓具有重要的战略意义。

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