煤基乙醇産業化前景看好

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中國"十四五"規劃和2035年願景綱要指出，推進能源革命，建構清潔、低碳、安全高效的能源體系，提高能源供應和安全能力。我國煤富貧氣資源禀賦特點，決定了煤基乙醇等新型煤化工産業符合我國能源結構轉型方向，是國家能源安全的重要保障之一。

綜合優勢突出

乙醇是一種有機化合物，俗稱酒精，可以通過多種方式制成。2000年以前，生産醫藥、工業和食用酒精進行發酵，即谷物發酵生産。當時，生産1千噸乙醇需要4-5千噸谷物，以10%的速度添加到汽油中。乙醇是公認的世界環保、清潔和高油質添加劑，美國、巴西都在推廣乙醇汽油，并得到社會的認可。

2017年9月，經國務院同意，國家發改委、國家能源局等15個部門聯合印發《關于擴大生物燃料乙醇生産推廣生産推廣使用生物燃料乙醇的實施方案》。在7個省（市）獨立關閉經營後，實行定點生産、定向流通、價格鎖定、封閉銷售，同時，為了鼓勵生産，政府也實施了固定補貼政策。但在2018年之後，随着補貼的取消和生物乙醇成本的上升，乙醇生産廠将在很大程度上無利可圖，甚至虧損。而且，生物乙醇原料主要是玉米、木薯，食用完陳年糧後，原料出現供不應求。

目前，燃料乙醇在我國至少有1000萬噸的市場缺口。而且，乙醇的下遊衍生物還有很多，主要是乙烯、乙醛、乙酸、乙胺、醋酸鹽、乙苯等，随着下遊産品技術的成熟，乙醇作為原料生産化工産品的需求不斷增加，将成為新的市場增長點，未來下遊産品對乙醇的需求量預計在2000萬噸左右。

基于我國能源資源豐富的煤炭、貧油、少氣資源的禀賦，建設高端能源化工基地和自主開發煤基乙醇技術，不僅是社會發展的需要，也是化工技術發展到一定階段的産物。煤基乙醇，無論是用作燃料乙醇還是化學原料，都可以減少國家對石油的依賴，并有助于提高能源安全。此外，煤基乙醇可以通過替代食品乙醇來改善糧食安全，按照工業中使用的400萬噸乙醇的數量，被煤基乙醇取代後每年可節省至少1200萬噸糧食。同時，煤基乙醇的機關成本比生物乙醇低約2000元，可以創造良好的經濟效益。

加快擴充示範

中國科學院大連化學實體研究所與陝西擴充石油集團通過在生産、研發方面的強強合作，經過多年的努力，世界上第一個開發出合成氣、甲醇無含水層乙醇技術（DMTE），依托這一技術建成了世界上第一座10萬噸/年煤基乙醇工業示範裝置，在興化建成， 陝西省2016年底，2017年1月産量合格水乙醇産品，純度達99.71%。

DMTE技術是将原煤經氣化、轉化、淨化成合成氣，部分合成氣用于生産甲醇，部分合成氣通過氣體分離裝置分離CO和H2。甲醇脫水生成二甲醚，二甲醚與CO羧化反應生成醋酸甲酯，乙酸甲酯加氫生成乙醇。該技術取代了傳統的谷物發酵路線，為化學合法乙醇提供了新的可行途徑。

10萬噸/年煤基乙醇項目于2017年1月成功開工，此後一直穩步營運。該項目證明了DMTE技術路線的可行性，并為該技術的工程放大提供了現場資料。同時，該項目自投産以來進行了大量改造，各種技術問題和工程問題都得到了解決，發揮了産業示範作用。從2020年初至今，該項目每月淨利潤超過1000萬元，為企業赢得了實惠，為此，陝西興化股份公司（延伸石油集團，興化集團是股東）還計劃在工廠内建造第二套10萬噸/年乙醇裝置，已完成基礎工程設計， 計劃2022年投産。

同時，2020年6月6日，石油公司50萬噸/年煤基乙醇項目延期在榆林能源重化工基地奠基。作為榆林市十大标杆能源項目之一，該項目是繼2017年興化10萬噸/年煤基乙醇項目成功投産後，首套再大規模産業化裝置，在行業内具有重要的示範引領作用。

50萬噸/年煤基乙醇項目仍是中科院大連化學研究所與延伸石油聯合研發的DMTE技術為核心技術，總投資約70億元，設計年産50萬噸無水乙醇，實作年銷售收入超過35億元， 年均淨利潤超過10億元，解決1000個就業崗位。截至目前，工程混凝土澆築完成64.95%，給排水管道竣工60%，鋼結構安裝完成19.25%。工藝裝置一個接一個地到達并開始安裝。

DMTE技術特點包括：采用非貴金屬催化劑，媒體腐蝕小，裝置多為普通物料，反應目标産物收率高，材料消耗低，裝置"三廢"排放，綠色環保，成本低。相比之下，乙醇工業合成技術路線與合成氣一步法制乙醇、醋酸加氫乙醇、醋酸加氫乙醇存在以下問題：貴金屬催化劑的使用;是以，50萬噸/年的煤基乙醇項目，是真正意義上的從煤到乙醇的全廠項目，具有重要的引領作用。北京石化工程有限公司（BPE）作為DMTE科技的工程合作夥伴，正在優化設計，打造優質項目。

推進技術和裝置更新

近年來，随着全球經濟形勢和新冠肺炎的爆發雙重沖擊，國内動力煤市場低迷，國際油價持續走高，我國需要更加重視煤炭的有效利用，推動煤化工行業逐漸做強，煤乙醇、煤芳烴、煤天然氣等新型煤化工項目不斷湧現和發展。同時，随着疫情席卷全球，口罩、消毒劑、防護服等一系列産品的需求急劇增加，從化工的角度來看，無論是口罩還是消毒劑，都離不開石油、煤化工原料的供應。此外，随着社會經濟的持續發展，能源和化工行業也在加速複蘇。

在政策方面，提出了"網際網路+"和"智慧能源"的概念，為能源和化工行業下一步發展提出了可能。2020年5月，國務院釋出《關于推動新時代西部大開發形成新格局的指導意見》，提出優化煤炭生産消費結構，推進潔淨煤生産和智能高效開采，積極推廣煤炭分級品質階梯使用，穩步開展煤基油等更新改造示範， 煤基天然氣和煤基烯烴。2021年4月，國家能源局釋出的《2021年能源工作指導意見》顯示，要研究開發煤炭清潔高效利用關鍵技術解決問題，設立專項推進重點。

這将為50萬噸/年煤基乙醇項目的全面推廣和實施提供強大動力，标志着我國有能力設計和建設大型煤基乙醇項目，掌握核心技術。該項目不僅将形成國内外煤化工領域的技術領先優勢，還将促進整個行業的發展，影響下遊企業和産業鍊的附加産品生産。如改變一些甲醇廠、二甲醚廠的生産模式，優化産品方案，釋放産能，有望減少企業向新産能、新産品的生産能力損失。

同時，該項目開辟了煤化工行業研發、服務、生産、建設和管理一條龍産業鍊新機制，開辟了一批機關聯合生産、聯合攻擊乙醇産品的新模式，增加了鍊條，增強了經濟性，克服了許多技術難題和"卡脖子"問題， 并取得了寶貴的研發經驗，提升了技術團隊的整體實力。

總體來看，雖然我國近年來在煤化工新領域取得了一些重大突破，但尚未具備超大規模工業化的條件，系統內建水準和污染控制技術仍有待提高，生産穩定性和經濟性有待驗證，行業标準和市場體系有待完善。 整個行業仍處于更新示範階段。通過建設50萬噸/年煤基乙醇轉化項目，将提升氣體淨化、大規模低壓合成等技術及其主要裝備水準，大力推動形成新技術、新工藝生産标準。

（作者為經濟觀察報宏觀經濟研究所特約研究員）

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