煤基乙醇产业化前景看好

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中国"十四五"规划和2035年愿景纲要指出，推进能源革命，构建清洁、低碳、安全高效的能源体系，提高能源供应和安全能力。我国煤富贫气资源禀赋特点，决定了煤基乙醇等新型煤化工产业符合我国能源结构转型方向，是国家能源安全的重要保障之一。

综合优势突出

乙醇是一种有机化合物，俗称酒精，可以通过多种方式制成。2000年以前，生产医药、工业和食用酒精进行发酵，即谷物发酵生产。当时，生产1千吨乙醇需要4-5千吨谷物，以10%的速度添加到汽油中。乙醇是公认的世界环保、清洁和高油质添加剂，美国、巴西都在推广乙醇汽油，并得到社会的认可。

2017年9月，经国务院同意，国家发改委、国家能源局等15个部门联合印发《关于扩大生物燃料乙醇生产推广生产推广使用生物燃料乙醇的实施方案》。在7个省（市）独立关闭经营后，实行定点生产、定向流通、价格锁定、封闭销售，同时，为了鼓励生产，政府也实施了固定补贴政策。但在2018年之后，随着补贴的取消和生物乙醇成本的上升，乙醇生产厂将在很大程度上无利可图，甚至亏损。而且，生物乙醇原料主要是玉米、木薯，食用完陈年粮后，原料出现供不应求。

目前，燃料乙醇在我国至少有1000万吨的市场缺口。而且，乙醇的下游衍生物还有很多，主要是乙烯、乙醛、乙酸、乙胺、醋酸盐、乙苯等，随着下游产品技术的成熟，乙醇作为原料生产化工产品的需求不断增加，将成为新的市场增长点，未来下游产品对乙醇的需求量预计在2000万吨左右。

基于我国能源资源丰富的煤炭、贫油、少气资源的禀赋，建设高端能源化工基地和自主开发煤基乙醇技术，不仅是社会发展的需要，也是化工技术发展到一定阶段的产物。煤基乙醇，无论是用作燃料乙醇还是化学原料，都可以减少国家对石油的依赖，并有助于提高能源安全。此外，煤基乙醇可以通过替代食品乙醇来改善粮食安全，按照工业中使用的400万吨乙醇的数量，被煤基乙醇取代后每年可节省至少1200万吨粮食。同时，煤基乙醇的单位成本比生物乙醇低约2000元，可以创造良好的经济效益。

加快扩展演示

中国科学院大连化学物理研究所与陕西扩展石油集团通过在生产、研发方面的强强合作，经过多年的努力，世界上第一个开发出合成气、甲醇无含水层乙醇技术（DMTE），依托这一技术建成了世界上第一座10万吨/年煤基乙醇工业示范装置，在兴化建成， 陕西省2016年底，2017年1月产量合格水乙醇产品，纯度达99.71%。

DMTE技术是将原煤经气化、转化、净化成合成气，部分合成气用于生产甲醇，部分合成气通过气体分离装置分离CO和H2。甲醇脱水生成二甲醚，二甲醚与CO羧化反应生成醋酸甲酯，乙酸甲酯加氢生成乙醇。该技术取代了传统的谷物发酵路线，为化学合法乙醇提供了新的可行途径。

10万吨/年煤基乙醇项目于2017年1月成功开工，此后一直稳步运营。该项目证明了DMTE技术路线的可行性，并为该技术的工程放大提供了现场数据。同时，该项目自投产以来进行了大量改造，各种技术问题和工程问题都得到了解决，发挥了产业示范作用。从2020年初至今，该项目每月净利润超过1000万元，为企业赢得了实惠，为此，陕西兴化股份公司（延伸石油集团，兴化集团是股东）还计划在工厂内建造第二套10万吨/年乙醇装置，已完成基础工程设计， 计划2022年投产。

同时，2020年6月6日，石油公司50万吨/年煤基乙醇项目延期在榆林能源重化工基地奠基。作为榆林市十大标杆能源项目之一，该项目是继2017年兴化10万吨/年煤基乙醇项目成功投产后，首套再大规模产业化装置，在行业内具有重要的示范引领作用。

50万吨/年煤基乙醇项目仍是中科院大连化学研究所与延伸石油联合研发的DMTE技术为核心技术，总投资约70亿元，设计年产50万吨无水乙醇，实现年销售收入超过35亿元， 年均净利润超过10亿元，解决1000个就业岗位。截至目前，工程混凝土浇筑完成64.95%，给排水管道竣工60%，钢结构安装完成19.25%。工艺设备一个接一个地到达并开始安装。

DMTE技术特点包括：采用非贵金属催化剂，介质腐蚀小，设备多为普通物料，反应目标产物收率高，材料消耗低，设备"三废"排放，绿色环保，成本低。相比之下，乙醇工业合成技术路线与合成气一步法制乙醇、醋酸加氢乙醇、醋酸加氢乙醇存在以下问题：贵金属催化剂的使用;因此，50万吨/年的煤基乙醇项目，是真正意义上的从煤到乙醇的全厂项目，具有重要的引领作用。北京石化工程有限公司（BPE）作为DMTE科技的工程合作伙伴，正在优化设计，打造优质项目。

推进技术和设备升级

近年来，随着全球经济形势和新冠肺炎的爆发双重冲击，国内动力煤市场低迷，国际油价持续走高，我国需要更加重视煤炭的有效利用，推动煤化工行业逐步做强，煤乙醇、煤芳烃、煤天然气等新型煤化工项目不断涌现和发展。同时，随着疫情席卷全球，口罩、消毒剂、防护服等一系列产品的需求急剧增加，从化工的角度来看，无论是口罩还是消毒剂，都离不开石油、煤化工原料的供应。此外，随着社会经济的持续发展，能源和化工行业也在加速复苏。

在政策方面，提出了"互联网+"和"智慧能源"的概念，为能源和化工行业下一步发展提出了可能。2020年5月，国务院发布《关于推动新时代西部大开发形成新格局的指导意见》，提出优化煤炭生产消费结构，推进洁净煤生产和智能高效开采，积极推广煤炭分级质量阶梯使用，稳步开展煤基油等升级改造示范， 煤基天然气和煤基烯烃。2021年4月，国家能源局发布的《2021年能源工作指导意见》显示，要研究开发煤炭清洁高效利用关键技术解决问题，设立专项推进重点。

这将为50万吨/年煤基乙醇项目的全面推广和实施提供强大动力，标志着我国有能力设计和建设大型煤基乙醇项目，掌握核心技术。该项目不仅将形成国内外煤化工领域的技术领先优势，还将促进整个行业的发展，影响下游企业和产业链的附加产品生产。如改变一些甲醇厂、二甲醚厂的生产模式，优化产品方案，释放产能，有望减少企业向新产能、新产品的生产能力损失。

同时，该项目开辟了煤化工行业研发、服务、生产、建设和管理一条龙产业链新机制，开辟了一批单位联合生产、联合攻击乙醇产品的新模式，增加了链条，增强了经济性，克服了许多技术难题和"卡脖子"问题， 并取得了宝贵的研发经验，提升了技术团队的整体实力。

总体来看，虽然我国近年来在煤化工新领域取得了一些重大突破，但尚未具备超大规模工业化的条件，系统集成水平和污染控制技术仍有待提高，生产稳定性和经济性有待验证，行业标准和市场体系有待完善。 整个行业仍处于升级示范阶段。通过建设50万吨/年煤基乙醇转化项目，将提升气体净化、大规模低压合成等技术及其主要装备水平，大力推动形成新技术、新工艺生产标准。

（作者为经济观察报宏观经济研究所特约研究员）

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