煤基醇類燃料發(fā)展現(xiàn)狀

煤基醇類燃料發(fā)展現(xiàn)狀在國家大力倡導(dǎo)“供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革”及“綠色能源”等的背景下，煤炭作為我國的主體能源，它具有無可替代的地位。因此，充分利用煤炭能源，推進(jìn)煤炭清潔高效利用，促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)向清潔化、低碳化方向轉(zhuǎn)變成為關(guān)注能源領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)。合理發(fā)展煤基燃料產(chǎn)業(yè)是國家能源戰(zhàn)略技術(shù)儲(chǔ)備的需要，也是解決我國能源安全供應(yīng)問題的重要舉措。煤基燃料主要以煤基碳?xì)淙剂虾兔夯跞剂蠟橹?。與煤基碳?xì)淙剂舷啾?，煤基含氧燃料（煤基醇醚燃料）具有技術(shù)成熟、熱效率高、環(huán)保性好等優(yōu)勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)能源、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。煤基醇醚燃料是指由煤（包括原煤、煤層氣、焦?fàn)t煤氣）通過氣化合成低碳含氧等車用清潔替代汽油、柴油的燃料。本文就煤基醇醚燃料中甲醇、乙醇的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行，指出發(fā)展煤基醇類燃料是解決我國能源問題的重要途徑，具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?煤基甲醇燃料甲醇是一種簡單的有機(jī)化學(xué)品，也是化學(xué)工業(yè)最重要、用途最廣的化工原料和新型能源產(chǎn)品之一。甲醇合成方法分為高壓合成法和低厘合成法。與高壓合成法相比，低壓合成法具有壓縮動(dòng)力消耗較低，經(jīng)濟(jì)性較高的優(yōu)點(diǎn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，低壓合成法生產(chǎn)的甲醇量可達(dá)世界甲醇生產(chǎn)總量的80%左右，該方法也成為煤基甲醇燃料的主要生產(chǎn)工藝。煤制甲醇技術(shù)的飛速發(fā)展很大程度上取決于反應(yīng)器裝置的改進(jìn)及催化劑的優(yōu)化。目前，我國中小型裝置主要采用國內(nèi)的XNC-98和C307等品牌催化劑。大型化裝置主要采用西南化工研究院有限公司研發(fā)的C312系列催化劑，該系列催化劑具有活性高、選擇性好及耐熱性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。隨著我國甲醇生產(chǎn)技術(shù)的不斷改進(jìn)，甲醇產(chǎn)能及效率都在不斷提高。僅在2017年，我國甲醇產(chǎn)能為8166.5萬噸，年增幅高達(dá)5.24%。在國家、地方等相關(guān)政策的大力扶持下，特別是《加快在全國推廣甲醇汽車、發(fā)展甲醇替代燃料》提案在2017年全國兩會(huì)上的公開，我國甲醇行業(yè)的發(fā)展再次成為關(guān)注的焦點(diǎn)。當(dāng)前，我國甲醇大型企業(yè)數(shù)量逐年增加，甲醇百萬噸以上規(guī)模裝置達(dá)到十多家，已形成了以神華、晉煤、河南能源、中煤等為首的甲醇產(chǎn)業(yè)集團(tuán)化發(fā)展趨勢(shì)。煤基甲醇燃料具有市場(chǎng)需求量大、生產(chǎn)規(guī)模大等特點(diǎn)，有明顯的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境優(yōu)勢(shì)，成為我國新能源戰(zhàn)略中的重要組成部分，是最簡便最現(xiàn)實(shí)的能源替代燃料。一是制備煤基甲醇燃料的成本較低。以使用不易工業(yè)用或民用的高硫煤作為原料，采用我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)，在煤富集的資源性地區(qū)建設(shè)甲醇裝置等生產(chǎn)煤基甲醇燃料，可很大程度地降低煤制甲醇的生產(chǎn)成本。二是與汽油按一定比例混合成甲醇汽油作為車用燃料使用。甲醇汽油具有燃燒速度快，熱效率高，辛烷值高等特點(diǎn)，用于車用燃料時(shí)無需改造汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，還可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能及效率，延長發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。三是煤基甲醇燃料對(duì)環(huán)境污染較輕。甲醇燃料含氧量高，碳?xì)浜勘戎递^小，不含硫、氮及其他復(fù)雜有機(jī)化合物，在完全燃燒時(shí)，排放出的一氧化碳和氮氧化物等污染物含量很少，對(duì)環(huán)境的污染較輕?？梢姡夯状既剂鲜且环N環(huán)境友好的清潔型燃料。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤基甲醇燃料市場(chǎng)需求量也在逐年增加，專家預(yù)測(cè)在2020年甲醇的市場(chǎng)需求量將達(dá)到3億噸左右。伴隨著煤制甲醇技術(shù)的成熟發(fā)展及甲醇下游產(chǎn)品的研究和開發(fā)，甲醇燃料的市場(chǎng)需求必將會(huì)增大。但是，煤基甲醇燃料的發(fā)展也存在著一些問題。一是雖然已經(jīng)出臺(tái)了部分國家、地方及行業(yè)煤制甲醇燃料方面的標(biāo)準(zhǔn)，但是產(chǎn)品生產(chǎn)及使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等尚不健全。二是受市場(chǎng)吸引，投資過熱導(dǎo)致甲醇燃料產(chǎn)能過剩，加上《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實(shí)施方案》的出臺(tái)，給甲醇燃料市場(chǎng)造成了一定的競爭壓力，乙醇燃料全國性全面性的推廣對(duì)甲醇燃料市場(chǎng)應(yīng)用帶來了巨大的威脅。因此，組織專家系統(tǒng)化編制煤基甲醇燃料方面所需標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系研究，明確煤基甲醇燃料市場(chǎng)定位，延長產(chǎn)業(yè)鏈，運(yùn)用有效推廣手段突破現(xiàn)有市場(chǎng)地位，是促進(jìn)煤制甲醇燃料產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的有效措施。2煤基乙醇燃料乙醇既是一種重要的基礎(chǔ)化工原料，又是一種新型的清潔燃料，被廣泛應(yīng)用于化工、軍工、食品、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域。過去，我國乙醇燃料生產(chǎn)方法以糧食發(fā)酵法為主。但用糧食為原料生產(chǎn)乙醇燃料，需消耗大量糧食，存在效率低、成本高且不可持續(xù)發(fā)展等問題。因此，國家進(jìn)行政策調(diào)整，明確我國乙醇燃料產(chǎn)業(yè)堅(jiān)持走'非糧”的生產(chǎn)路線。結(jié)合我國煤炭資源優(yōu)勢(shì)，煤制乙醇燃料成為乙醇燃料的重點(diǎn)發(fā)展方向。目前，煤制乙醇燃料工藝路線主要包含兩種方法。一是直接法，包括合成氣化學(xué)催化路線和合成氣厭氧發(fā)酵路線。二是間接法，先將合成氣轉(zhuǎn)化成甲醇，再通過甲醇經(jīng)中間產(chǎn)物或同系化制得乙醇，包括醋酸直接加氫路線、醋酸酯化加氫路線及二甲醚羰基化路線。直接法路徑短，原料利用率和轉(zhuǎn)化率較低，產(chǎn)品選擇性低，處于實(shí)驗(yàn)研究階段；間接法路徑長，但原料轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)品選擇性較高，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化推廣。隨著工藝路線及關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)的不斷開發(fā)和改進(jìn)，我國煤制乙醇項(xiàng)目數(shù)量也在不斷增加。據(jù)報(bào)道，2015年底，我國規(guī)劃建設(shè)的煤制乙醇項(xiàng)目有15個(gè)；2017年已投產(chǎn)、擬建及在建煤基乙醇燃料裝置能力約777.5萬噸。專家預(yù)測(cè)煤制乙醇有望成為現(xiàn)代煤化工又一新的發(fā)展路徑。煤基乙醇燃料不僅是一種綠色能源，還是性能優(yōu)良的添加劑。煤基乙醇燃料辛烷值高，對(duì)環(huán)境無污染，將其與汽油按一定比例混合制造乙醇汽油，用作車用燃料。目前，我國車用乙醇汽油推廣已覆蓋11個(gè)省份。國家發(fā)展改革委等十五部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實(shí)施方案》，方案要求全國范圍內(nèi)推廣使用車用乙醇汽油，為進(jìn)一步促進(jìn)煤基乙醇燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向。我國煤基乙醇燃料最大的下游市場(chǎng)是作為車用汽油的添加劑。由于煤基乙醇燃料制造的乙醇汽油具有助燃效果好，燃燒充分，燃燒效率高，抗爆性能高等優(yōu)點(diǎn)，可作為抗爆劑使用。此外，乙醇汽油充分燃燒后，不僅可有效降低一氧化碳及碳?xì)浠衔锏绕囉泻ξ矚馀欧趴偭?，還可以有效消除燃燒系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室等各部位積炭的產(chǎn)生，避免了因積炭形成而引起動(dòng)力下降、燃燒不充分等故障，有利于降低零部件熱負(fù)荷，延長發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。據(jù)報(bào)道，2015年我國乙醇燃料產(chǎn)量為210萬噸，2016年，乙醇燃料產(chǎn)量約320萬噸，規(guī)劃到2020年我國乙醇燃料產(chǎn)量400萬噸，燃料乙醇產(chǎn)能缺口較大。在乙醇燃料供需缺口不斷擴(kuò)大的情況下，根據(jù)我國能源結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)開發(fā)煤制乙醇技術(shù)，有望為乙醇燃料發(fā)展開辟新的道路。隨著煤制乙醇技術(shù)的不斷發(fā)展改進(jìn)，其競爭力必將進(jìn)一步提高，煤基乙醇燃料必然成為我國能源化工領(lǐng)域的重要組成部分。在我國石油匱乏及環(huán)境問題日益突出的現(xiàn)在，煤基乙醇燃料作為綠色替代能源及汽油改良劑，成為重要的發(fā)展方向，尤其是隨著全國乙醇汽油的大力推廣，煤基乙醇燃料市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)已成必然。但是，隨著我國能源結(jié)構(gòu)的不斷變化以及替代新能源的不斷開發(fā)，煤基乙醇燃料發(fā)展空間可能會(huì)受到一定的擠壓。3結(jié)語隨著全球能源危機(jī)和環(huán)保壓力的日益加劇，研制清潔替代性能源越來越受到人們的廣泛關(guān)注。我