今年，位于安徽淮北的碳鑫科技甲醇綜合利用項(xiàng)目全面建成投產(chǎn)，作為全球最大的煤制乙醇項(xiàng)目，它以創(chuàng)新的技術(shù)和顯著的優(yōu)勢(shì)，為煤炭由“黑”轉(zhuǎn)“綠”提供了切實(shí)可行的方案，同時(shí)也引發(fā)了乙醇行業(yè)格局的深刻變革。



一、全球最大煤制乙醇項(xiàng)目投產(chǎn)



今年，安徽淮北的碳鑫科技甲醇綜合利用項(xiàng)目全面建成投產(chǎn)，這一項(xiàng)目堪稱行業(yè)里程碑。該項(xiàng)目由淮北礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司的全資子公司——安徽碳鑫科技有限公司精心打造，其相關(guān)技術(shù)由中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所等單位聯(lián)合開(kāi)發(fā)。



項(xiàng)目總投資達(dá)34.8億元，占地面積445畝，坐落于淮北市濉溪縣臨渙鎮(zhèn)。今年2月28日，隨著全流程一次開(kāi)車成功，項(xiàng)目產(chǎn)出了第一桶優(yōu)質(zhì)乙醇。這座規(guī)模宏大的乙醇聯(lián)合生產(chǎn)裝置，實(shí)際上是通過(guò)兩個(gè)緊密相連的項(xiàng)目建設(shè)而成。其中，2022年投產(chǎn)的一期焦?fàn)t煤氣綜合利用項(xiàng)目，也就是甲醇項(xiàng)目，為后續(xù)乙醇生產(chǎn)提供了關(guān)鍵的原料甲醇；而今年投產(chǎn)的二期甲醇綜合利用項(xiàng)目，即乙醇項(xiàng)目，則完成了從甲醇到乙醇的關(guān)鍵轉(zhuǎn)化過(guò)程。







碳鑫科技總工程師朱磊詳細(xì)介紹了煤制乙醇的具體工藝流程：首先，來(lái)自焦?fàn)t煤氣綜合利用項(xiàng)目的甲醇被輸送至二甲醚合成單元，在這一單元中，甲醇經(jīng)過(guò)脫水反應(yīng)生成二甲醚。接著，二甲醚與來(lái)自氣體分離裝置的高純一氧化碳，在絲光沸石催化劑的作用下，進(jìn)行羰基化反應(yīng)，從而生成乙酸甲酯。隨后，乙酸甲酯與高純氫氣在銅基催化劑中進(jìn)行加氫反應(yīng)，最終生成乙醇。最后，經(jīng)過(guò)精餾提純，得到高品質(zhì)的乙醇產(chǎn)品。該項(xiàng)目每年可產(chǎn)出無(wú)水乙醇60萬(wàn)噸，規(guī)模龐大，對(duì)行業(yè)發(fā)展影響深遠(yuǎn)。



二、乙醇應(yīng)用領(lǐng)域多元且重要



乙醇作為一種重要的化工原料和能源化學(xué)品，在眾多領(lǐng)域都有著廣泛且不可或缺的應(yīng)用。



在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，醫(yī)院常用的消毒劑多為濃度70%—75%的乙醇溶液，這一濃度區(qū)間的乙醇溶液具有最強(qiáng)的殺菌能力，能夠有效殺滅各種病菌，保障醫(yī)療環(huán)境的衛(wèi)生安全。



在有機(jī)化工領(lǐng)域，乙醇更是扮演著關(guān)鍵角色。它可以作為基礎(chǔ)原料，用于制取乙醛、乙醚、醋酸乙酯、乙胺等多種重要的化工原料。同時(shí)，乙醇也是制取染料、涂料、洗滌劑等產(chǎn)品的重要原料，在這些行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。此外，作為一種性能優(yōu)良的工業(yè)溶劑，乙醇在化妝品、油脂等產(chǎn)業(yè)中也得到了廣泛應(yīng)用，有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。



從能源角度來(lái)看，乙醇作為環(huán)保清潔燃料備受關(guān)注。將其作為汽油添加劑，能夠顯著提升汽油的品質(zhì)。一方面，它可以使汽油燃燒更加充分，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率，從而降低油耗；另一方面，能夠有效減少車輛尾氣排放中的有害物質(zhì)，如一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸锏龋瑢?duì)改善空氣質(zhì)量、減少環(huán)境污染具有重要意義。在全球倡導(dǎo)綠色能源、應(yīng)對(duì)氣候變化的背景下，乙醇作為清潔燃料的應(yīng)用前景愈發(fā)廣闊。



三、煤制乙醇技術(shù)優(yōu)勢(shì)顯著



我國(guó)乙醇市場(chǎng)長(zhǎng)期處于需求旺盛但產(chǎn)能嚴(yán)重不足的狀態(tài)。2022年，我國(guó)以陳糧發(fā)酵路線生產(chǎn)的燃料乙醇約270萬(wàn)噸，然而缺口卻高達(dá)1000萬(wàn)噸。傳統(tǒng)乙醇生產(chǎn)工藝依賴糧食發(fā)酵，這不僅涉及與人爭(zhēng)糧、與糧爭(zhēng)地的問(wèn)題，還受到糧食產(chǎn)量、價(jià)格波動(dòng)等因素的制約，難以滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。因此，開(kāi)辟非糧乙醇生產(chǎn)路線，對(duì)于保障我國(guó)能源安全、糧食安全以及產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全，都具有至關(guān)重要的戰(zhàn)略意義。



2010年起，中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所所長(zhǎng)劉中民帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)投身于非糧乙醇生產(chǎn)技術(shù)的研究。經(jīng)過(guò)不懈努力，團(tuán)隊(duì)提出了以合成氣為原料，經(jīng)二甲醚羰基化和乙酸甲酯加氫合成無(wú)水乙醇的技術(shù)新路線，簡(jiǎn)稱為“DMTE”技術(shù)。這一技術(shù)路線的重大突破在于，成功實(shí)現(xiàn)了利用煤、天然氣或鋼廠煤氣大規(guī)模制取乙醇，為非糧乙醇生產(chǎn)提供了全新的解決方案。



2017年，團(tuán)隊(duì)完成了全球首個(gè)10萬(wàn)噸/年甲醇經(jīng)二甲醚羰基化制乙醇工業(yè)示范項(xiàng)目，這一示范項(xiàng)目的成功運(yùn)行，驗(yàn)證了該技術(shù)的可行性和實(shí)用性。此后，團(tuán)隊(duì)持續(xù)創(chuàng)新，不斷進(jìn)行技術(shù)迭代。通過(guò)升級(jí)催化劑，優(yōu)化反應(yīng)工藝，進(jìn)一步提高了技術(shù)指標(biāo)，為大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。碳鑫科技甲醇綜合利用項(xiàng)目的全面建成投產(chǎn)，更是有力地驗(yàn)證了DMTE技術(shù)的先進(jìn)性與可靠性，極大地推動(dòng)了該技術(shù)在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用。



相較于傳統(tǒng)生物乙醇，煤制乙醇在多個(gè)方面展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)。在生產(chǎn)成本方面，煤制乙醇每噸可降低成本約30%。這主要得益于煤炭資源相對(duì)較低的價(jià)格以及規(guī)模化生產(chǎn)帶來(lái)的成本優(yōu)勢(shì)。在原料來(lái)源上，我國(guó)煤炭資源儲(chǔ)量豐富，分布廣泛，煤種齊全。無(wú)論是在北方的大型煤礦產(chǎn)區(qū)，還是在一些小型煤礦分布區(qū)域，都能為乙醇提取提供充足的原料保障，不受糧食供應(yīng)的限制，穩(wěn)定性更高。



從生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)保性來(lái)看，以碳鑫科技為例，其采用的核心設(shè)備“神寧爐”碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)98.5%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他氣化技術(shù)。在廢渣殘?zhí)继幚硪约拔矚馀欧诺确矫妫擁?xiàng)目的指標(biāo)明顯優(yōu)于行業(yè)平均水平。這不僅提高了資源利用率，減少了煤炭資源的浪費(fèi)，還實(shí)現(xiàn)了煤炭的清潔高效利用，大大降低了對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。



四、煤制乙醇重塑市場(chǎng)格局



煤制乙醇技術(shù)的發(fā)展，對(duì)推動(dòng)鋼廠煤氣高附加值利用具有重要意義。以往，鋼廠煤氣大多被直接排放或簡(jiǎn)單利用，造成了資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染。而現(xiàn)在，通過(guò)煤制乙醇技術(shù)，可以將鋼廠煤氣轉(zhuǎn)化為高附加值的乙醇產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，促進(jìn)鋼鐵與能源化工行業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。同時(shí)，該技術(shù)的推廣應(yīng)用，將有效解決生物燃料乙醇產(chǎn)能不足的問(wèn)題，緩解市場(chǎng)供需矛盾。







并且，由于煤制乙醇成本相對(duì)較低，也有助于改善工業(yè)無(wú)水乙醇價(jià)格偏高的現(xiàn)狀，為下游企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。從宏觀角度看，煤制乙醇技術(shù)的發(fā)展有利于優(yōu)化我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)，減少對(duì)傳統(tǒng)石油能源的依賴，提高能源供應(yīng)的穩(wěn)定性和安全性。在我國(guó)高度重視糧食安全、能源安全的大背景下，煤制乙醇技術(shù)的價(jià)值將愈發(fā)凸顯。



盡管煤制乙醇技術(shù)取得了顯著進(jìn)展，但目前仍存在一些有待改進(jìn)的地方。以碳鑫科技為例，其生產(chǎn)的乙醇雖然能夠滿足市場(chǎng)的基本需求，但產(chǎn)品中水分、異丙醇及甲醇等雜質(zhì)含量偏高，導(dǎo)致產(chǎn)品指標(biāo)無(wú)法滿足部分高端客戶的需求。為了解決這一問(wèn)題，碳鑫科技黨委副書(shū)記、總經(jīng)理李偉表示，未來(lái)公司將加大與中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所等科研機(jī)構(gòu)的合作力度，進(jìn)一步加快推動(dòng)技術(shù)改造，通過(guò)優(yōu)化工藝流程、改進(jìn)提純技術(shù)等措施，提升產(chǎn)品品質(zhì)，以更好地滿足市場(chǎng)多樣化的需求。



業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，從環(huán)境治理、成本以及糧食安全等多方面綜合考量，生物乙醇作為乙醇汽油的原料，已不再是最佳選擇。展望未來(lái)，生物乙醇行業(yè)發(fā)展面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，站在了發(fā)展的十字路口。而煤制乙醇技術(shù)的發(fā)展，雖然有效解決了糧食燃料乙醇產(chǎn)能不足、工業(yè)無(wú)水乙醇價(jià)格偏高的問(wèn)題，但隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，無(wú)論是生物乙醇企業(yè)還是煤制乙醇企業(yè)，都需要積極尋找新的發(fā)展出路。



推動(dòng)非糧乙醇工業(yè)化進(jìn)程，大力向下游產(chǎn)業(yè)鏈延伸，開(kāi)發(fā)高附加值的下游產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的增值和資源的最大化利用，已成為整個(gè)乙醇行業(yè)未來(lái)發(fā)展的重要方向。只有不斷創(chuàng)新和拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域，企業(yè)才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。



煤制乙醇技術(shù)的興起，為煤炭清潔高效利用和乙醇行業(yè)發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇與變革。通過(guò)對(duì)技術(shù)創(chuàng)新、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、行業(yè)發(fā)展方向等多方面的深入分析，我們可以清晰地看到，這一技術(shù)正深刻影響著能源與化工領(lǐng)域的格局。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷完善和市場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，煤制乙醇有望在我國(guó)能源轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級(jí)中發(fā)揮更為重要的作用，助力實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的雙贏目標(biāo)。