由中溶科技股份有限公司研发、拥有世界领先水平的全球首套焦炉煤气制乙醇项目昨日在河北迁安正式投产运行。专家表示，此项目代表着中国煤制乙醇新型技术已完全实现了产业化，每年可以节约粮食90万吨。
中国酒业协会酒精分会秘书长张国红表示，中溶科技全球首套焦炉煤气制乙醇项目的投产，代表着煤制乙醇新型技术已完全实现了产业化，为燃料乙醇行业的发展再添助力。
张国红认为，一直以来，我国以粮食法生产乙醇为主。该项目的成本优势，决定了它将积极改变我国乙醇制造的技术格局，也为燃料乙醇行业的发展提供了更坚实的基础。
中溶科技董事长代淑梅表示，该公司继2013年8月投产我国首套自主研发煤基乙醇年产1.5万吨装置后，在此基础上扩大产能，在河北迁安建设年产30万吨全球首套焦炉煤气制乙醇项目。近日项目一期年产10万吨无水乙醇生产线一次投料成功，无水乙醇质量可达99.98%，颠覆乙醇行业生产技术，引领煤化工迈向清洁能源的新方向。
多年来国内外煤化工一直沿着煤制油气、煤制烯烃、煤制乙二醇三条工艺路线发展。煤制乙醇将成为极具中国特色的四种煤化工路线。
目前煤制乙醇的工艺路线主要分为3种：
▲合成气生物法制乙醇，由于发酵需要停留一段时间，这样很难连续化生产，成本也不会很低，反应比较慢，在放大时会存在问题。
▲合成气直接制乙醇，工艺路线较长，而且目前世界上的催化剂都还没有过关，产品出来后是混合物，需要提纯。合成气直接制乙醇目前还停留在小试阶段，并且使用的是价格昂贵的铑催化剂，反应速率慢。
▲在煤制乙醇的路线中，合成气经醋酸加氢制乙醇这个路线最有希望，成本也可能最低。据介绍，醋酸加氢制乙醇，每吨乙醇理论上消耗醋酸1.304吨、氢气973立方米，产生391千克水。目前醋酸价格便宜，而且醋酸生产技术成熟，因此醋酸加氢生产乙醇有望大型化、规模化。如果用醋酸加氢制乙醇，只有当醋酸价格在4000元/吨以下时，这个技术路线才有竞争力。这个路线主要是为了解决国内醋酸产能过剩的问题。如果醋酸价格达到6000多元/吨时，这个路线就完全没有竞争力了。同时，醋酸是甲醇和一氧化碳羰基合成的，而甲醇是氢气和一氧化碳合成的。本来氢气和一氧化碳合成就可以直接生产乙醇，如果用来生产醋酸再加氢制乙醇，从生产流程上来说等于是又返回去了，绕的弯多，能效变低了，不可取。因此，从长远来看，合成气直接合成乙醇被认为最有希望，也容易规模化。
伴随着关键技术的突破和工艺路径的丰富，国内煤制乙醇项目建设悄然升温，规划项目不断增加。
▲2011年1月，全球化工巨头塞拉尼斯公司对外宣布，拟分别投资3亿美元，在中国南京化工园区和珠海高栏港经济区各建一套40万吨/年合成气经醋酸加氢制工业乙醇厂。
▲2011年6月，塞拉尼斯公司又宣布，斥资1.8亿美元，改进位于南京化工园区现有的煤化工一体化装置，增加约20万吨/年工业乙醇产能。
▲2011年，上海戊正工程技术有限公司开发出醋酸酯催化加氢制乙醇技术，并建成60吨/年中试装置，其醋酸酯的转化率大于96%，乙醇的选择性在98%以上。
▲2012年7月17日，西南化工研究设计院自主开发的醋酸酯化加氢制乙醇技术通过了专家鉴定，结论是所开发的专用催化剂活性高、稳定性好、选择性高，转化率高达97%，对乙醇的选择性达到了98%以上。
▲2012年4月16日，采用西南化工研究院醋酸酯化加氢生产乙醇技术建设的20万吨/年煤制乙醇工业化示范装置在河南顺达科技有限公司正式开建。
▲2014年3月13日，辽宁葫芦岛市与富德控股集团、生命人寿保险股份有限公司和吉林康乃尔集团拟斥资640亿元，一期建设360万吨/年煤制燃料乙醇和甲醇储备转运基地等项目，二期建设120万吨/年煤制对二甲苯或烯烃及相关下游产品生产项目。
▲2015年5月，中宏环保新能源有限公司与内蒙古乌海市政府签订投资合作协议，双方拟投资103亿元，建设100万吨/年煤制工业乙醇、30万吨/年环氧丙烷项目。
▲2015年8月，拟投资16亿元的唐山中溶科技有限公司30万吨/年煤制乙醇项目开工建设，该项目建设10万吨/年乙醇生产线，二期建设规模为20万吨/年焦炉气制乙醇。
▲2015年4季度，北京首钢朗泽新能源科技有限公司4.5万吨/年工业煤气制燃料乙醇项目正式启动。
▲2016年4月28日，采用中科院大连化物所技术建设的江苏索普（集团）有限公司3万吨/年醋酸加氢制乙醇工业示范装置一次投料成功，并实现平稳运行。据大化所研究员丁云杰介绍，索普公司示范装置运行结果显示：在基本相同的物耗和能耗条件下，大化所开发的醋酸加氢制乙醇技术能够生产纯度99.6%以上的无水乙醇。这一指标比美国塞拉尼斯公司醋酸加氢技术提高近5个百分点，表明大化所技术已经处于国际领先水平。
▲2017年1月11日9时，经甲醇—二甲醚—乙酸甲酯—加氢生产无水乙醇技术建设的延长石油10万吨合成气制乙醇工业示范项目在兴化一次投料成功，生产出纯度为99.71%合格无水乙醇，标志着全球首套合成气制乙醇工业示范项目获得成功，项目于2015年1月开工建设，是我国新型煤化工产业技术应用的又一次重大突破。
据统计，截至2015年底，国内规划建设的煤基乙醇项目达15个，乙醇总规模达670万吨/年。根据项目进度，预计2017年底前，国内煤基乙醇产能将达100万吨/年。
大化所副所长、中国工程院院士刘中民透露，乙醇是世界公认的优良汽油添加剂，还可部分代替或经催化脱水生产乙烯，容易被社会接受。全世界每年乙醇产量约1亿吨，而我国只有200万吨，且基本采用粮食或甘蔗等生物发酵方法制取，存在与民争粮、与农争地且成本居高不下等弊端。煤制乙醇则不然。中国煤炭资源相对丰富，又掌握了多项煤制乙醇技术，生产成本显著低于粮食路线，具有较强的竞争力和广阔发展前景。
“煤制乙醇的前景，客观地讲并不逊于甲醇制低碳烯烃。”在刘中民看来，相比甲醇，乙醇后序深加工路线更加丰富、衍生品的附加值更高。乙醇不仅能够生产乙烯、乙苯，还可生产醚、酮、酯及其他醇类等众多大宗化学品和精细化工产品。
“由于合成气一步法生产乙醇技术尚未完全突破，在现有的煤制乙醇技术路径中，煤经合成气、甲醇生产乙醇的技术路径前景最好。”大化所研究员丁云杰认为有以下这些原因：
与国内外普遍采用的发酵法乙醇工艺相比，煤制乙醇成本优势明显。国内粮食乙醇法最好的消耗水平是3.2吨玉米生产1吨乙醇，且每生产1吨乙醇还会排放12～15吨废水，经济性差，环保问题突出。
在当前煤价下，煤经合成气制醋酸、酯酸加氢制乙醇技术的生产成本约4200元/吨，烯烃/醋酸经加成酯化生产醋酸酯再加氢生成乙醇的成本约4000元/吨，而以甲醇/合成气为原料经羰基化(尤其是多相羰基化)及其加氢生产乙醇技术估算成本3500～4000元/吨。无疑，后者成本最低、竞争力最强。
甲醇/合成气工艺可充分利用现有煤制甲醇装置，投资省、见效快。即便外购甲醇，也会因为国内甲醇产能严重过剩、价格低廉而从中受益。若借此制得低成本乙醇，再经脱水生产乙烯，其综合效益将好于投资较大的甲醇制烯烃。
上海浦景化工有限公司市场部经理姜铁斌更看好合成气经醋酸加氢制乙醇的前景。他说，合成气直接制乙醇距离工业化还很遥远，而合成气制甲醇，甲醇与一氧化碳羰基合成醋酸后再酯化，然后加氢制乙醇工艺存在流程长、设备多、投资大等不足，唯独合成气经醋酸加氢制乙醇不仅流程短、投资低、催化剂选择性高，且已经得到塞拉尼斯公司在南京的27.5万吨/年工业化装置运行1年多的验证，技术成熟可靠，成本优势明显，投资风险可控。以20万吨/年乙醇项目为例。外购醋酸加氢制乙醇项目投资仅需1.8亿元，同样规模的醋酸酯化后加氢项目则需投资3.2亿～3.5亿元。若与生物法相比，醋酸加氢法的成本优势更加明显。当煤价400元/吨时，模型推导的醋酸加氢法乙醇完全成本仅3900～4000元/吨，比最先进的生物乙醇工艺低1000多元。
“乙醇的销售更不成问题。”姜铁斌表示，中国乙醇年产量仅200多万吨，而车用乙醇燃料年需求量达260万吨，白酒行业年需乙醇200万吨，加上工业领域每年200万吨及其他领域的需求，国内乙醇年需求总量超过700万吨，供需缺口达500万吨。这为低成本煤制乙醇的推广应用开创了巨大的市场空间。若合成气一步法制乙醇取得突破并实现工业化，煤制乙醇再脱水制乙烯的成本会更低。届时，只要乙烯价格维持在8000元/吨左右，煤制乙醇再生产乙烯就有显著竞争力。
延长石油集团煤化工首席专家李大鹏等人士看来，煤制乙醇的前景远没那么乐观。
中国石油和化学工业联合会信息与市场部副主任祝昉表示，煤制乙醇目前工业化时机尚不成熟。
第一，历史上乙醇生产方法有石油路线和生物路线，而煤制乙醇属创新路径。虽然有几条路径已经完成了中试甚至建成小型工业化装置，但大型工业化技术的可行性与项目的经济性还有待进一步验证。况且，煤制乙醇工艺存在投资大、工艺流程长、消耗大、综合成本高等弊端。而被大家比较看好的合成气一步法制乙醇路径，又未取得实质性突破，工业化遥遥无期。在这种情况下，盲目投资煤制乙醇，将面临巨大的投资风险。
第二，当前低油价下，煤制乙醇的成本优势已经大打折扣，经济性面临巨大考验。
第三，煤制乙醇的市场潜力令人担忧。乙醇最具潜力的市场是车用燃料，但中国成品油市场仍被三大央企垄断，乙醇燃料推广将非常艰难。
第四，目前乙醇燃料厂家基本靠国家补贴才能生存，不少想搞煤制乙醇的企业，在可研报告阶段也是将国家补贴计入其营收。但一方面，国家目前只是针对生物乙醇燃料给予补贴并实施封闭运行，煤制乙醇燃料将来是否仍能享受政府补贴存在变数，另一方面，煤制乙醇即便能够获得补贴，力度也会越来越小，项目的盈利能力存在较大变数。
第五，与甲醇相比，乙醇的下游空间很小。甲醇制烯烃、甲醇制芳烃、M100甲醇燃料等，一旦形成规模，将形成无比巨大的市场需求。乙醇则不然。如前所述，用于车用燃料阻力很大。若用来生产乙烯，从原子经济性看很不划算。更为关键的是，乙炔法制乙烯工艺的优势将日益显现，乙醇制乙烯将很难与其竞争。
中石化集团经济技术研究院副总工程师安福、北京三聚环保科技有限公司副总经理付兴国等专家也表示，在原油价格持续低位运行的的情况下，煤制乙醇不管是经济效益还是能源利用效率都是很差的。有些人之所以看好乙醇燃料，主要是想从国家补贴政策中获益。但事实上，自2015年1月1日起，国家已经取消了变性燃料乙醇定点生产企业的增值税先征后返政策，并恢复了以粮食为原料生产用于调配车用乙醇汽油的变性燃料乙醇5%的消费税，表明政策层面对粮食乙醇扶持力度正在减弱。至于部分业内人士寄予希望的乙醇生产乙烯路线，其经济性更差。因为生产乙烯的原料除了石脑油、甲醇和乙烷外，还有甲烷及乙炔，若用乙醇生产乙烯，面临的竞争会更加激烈，前途未卜。
那么，相关科研单位是否应继续煤制乙醇技术研发？企业是否要上马煤制乙醇项目？相关专家建议：技术研发不可荒废，上项目应因地制宜。
石油和化学工业规划院院长助理李志坚指出，煤制乙醇是新的煤化工路线，是市场化创新的产物，对其原子经济性不宜过早评论，更不该对其经济性、能效等过早点评甚至否定。
陕西煤业化工集团公司副总工程师张小军分析认为，一方面，煤制乙醇刚刚起步，各项技术路径都有待进一步优化和完善。另一方面，虽然相比甲醇，乙醇毒性小，作为车用燃料民众容易接受，但能否获得大面积推广应用存在诸多不确定性。在这种情况下，企业应将目前比较可靠且成本相对较低的合成气经醋酸加氢制乙醇作为过渡性技术谨慎地采用，以此培养人才和市场。一旦合成气一步法生产乙醇技术取得突破，再迅速介入，实现企业近期与长远利益最大化。
延长石油集团碳氢中心石化所副所长黄传峰表示，对于煤制乙醇而言，最合理的路径是合成气一步法直接制乙醇。但由于该工艺需使用贵金属作催化剂，成本高，加之单程转化率低、乙醇收率低，从混合醇中分离乙醇的难度大、能耗高，短期内很难有实质性突破。目前比较靠谱的只有醋酸加氢和醋酸甲酯加氢生产乙醇两种工艺路径。前者属羰基反应，后者属羟基反应。但这两种技术路径是否合理？工业化装置的能耗水平、低油价下的经济性到底如何？尚需验证。因此，可以继续深入试验、技术攻关与优化，做好工业化技术储备，但不宜盲目投资上项目。
陕煤化集团常务副总经理尤西蒂认为，虽然单独投资建设煤制乙醇装置存在较大风险，但不宜就此否定煤制乙醇项目的前景。拥有煤基醋酸一体化装置的企业如果通过技术改造获得廉价的氢气，再与自产的醋酸反应生产乙醇，无疑具有良好的成本优势和较大的利润空间。如果企业获得了燃料乙醇生产资质，将所产乙醇顺利销售给中石化和中石油，那么，企业将获得较好回报。另外，那些拥有独立煤制甲醇装置的企业也可尝试采用甲醇/合成气羰基化加氢技术生产乙醇，由于充分利用了现有装置，投资省、见效快，相信也会取得较好收益。
中国工程院院士、清华大学教授金涌指出，要继续加大合成气一步法制乙醇技术的研究，争取早日突破并实现工业化应用。届时，煤制乙醇将真正具有投资价值。在此之前，建议周边醋酸供应充足的电石、焦化企业可以利用自身电石炉尾气或焦炉煤气制得的氢气，与外购醋酸结合，因地制宜、量力而行地建设相匹配的醋酸加氢制乙醇装置。
延长石油集团煤化工首席专家李大鹏建议，相关企业与其将资金投入前景渺茫的煤制乙醇项目，还不如投资电力领域，以分享新能源汽车普及及电力需求持续增长带来的商机。
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