張銀平丨《經(jīng)濟觀察報》宏觀經(jīng)濟研究院特約研究員

我國“第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要”指出，推進能源革命，建設(shè)清潔低碳、安全高效的能源體系，提高能源供給保障能力。我國富煤貧油少氣的資源稟賦特征，決定了煤基乙醇等新型煤化工符合我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型方向，是國家能源安全的重要保障之一。

綜合優(yōu)勢突出

乙醇屬有機化合物，俗稱酒精，可由多種方法制作。2000年以前，醫(yī)藥、工業(yè)、食用酒精的生產(chǎn)均采用發(fā)酵法，即糧食發(fā)酵生產(chǎn)。當時生產(chǎn)1千噸乙醇需要4-5千噸糧食，再按10%比例添加到汽油中。乙醇是世界上公認的環(huán)保、清潔和油品質(zhì)量高的添加劑，美國、巴西都在推廣乙醇汽油，并得到社會認可。

2017年9月，經(jīng)國務院同意，國家發(fā)改委、國家能源局等十五部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于擴大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實施方案》，推廣生物燃料乙醇。后在7?。ㄊ校┆毩⒎忾]運行，實行定點生產(chǎn)、定向流通、價格鎖定、封閉銷售，同時，為鼓勵生產(chǎn)，政府還實行定額補貼政策。但2018年后，隨著補貼取消，生物制乙醇成本增高，生產(chǎn)乙醇的工廠基本沒有利潤甚至虧損。而且，生物制乙醇原料主要有玉米、木薯，在消耗掉陳化糧后，原料出現(xiàn)短缺。

目前，燃料乙醇在我國至少有1000萬噸的市場缺口。而且，乙醇下游衍生品眾多，主要有乙烯、乙醛、乙酸、乙胺、乙酸酯、乙苯等，隨著下游產(chǎn)品工藝技術(shù)不斷成熟，乙醇為原料生產(chǎn)化工品的需求不斷增大，將成為新的市場增長點，預計未來下游產(chǎn)品對乙醇的需求量每年約2000萬噸。

基于我國富煤貧油少氣的能源資源稟賦，建設(shè)高端能源化工基地、自主開發(fā)煤基乙醇工藝技術(shù)不僅是社會發(fā)展的需要，也是化工技術(shù)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。煤基乙醇無論做為燃料乙醇還是做為化工原料，都可以降低國家對石油的依賴程度，有利于提高能源安全。而且，煤基乙醇替代糧食法乙醇可以提高糧食安全水平，按照糧食法乙醇在工業(yè)上每年400萬噸的用量，被煤基乙醇替代后，每年最少能節(jié)約1200萬噸糧食。同時，煤基乙醇單位成本較生物法乙醇低2000元左右，能夠創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益。

加快擴容示范

中國科學院大連化學物理研究所與陜西延長石油集團通過開展產(chǎn)學研強強合作，經(jīng)過多年努力，在世界上首次開發(fā)了合成氣、甲醇制無水乙醇技術(shù)（DMTE），依托該技術(shù)建設(shè)的全球首套10萬噸/年煤基乙醇工業(yè)示范裝置于2016年底在陜西興化建成，并于2017年1月產(chǎn)出合格無水乙醇產(chǎn)品，純度達99.71%。

DMTE技術(shù)是原料煤經(jīng)氣化、變換、凈化變成合成氣，一部分合成氣用于生產(chǎn)甲醇，一部分合成氣經(jīng)氣體分離裝置分離出CO和H2。甲醇脫水后生成二甲醚，二甲醚與CO羰基化反應生成乙酸甲酯，乙酸甲酯加氫生成乙醇。該技術(shù)替代糧食發(fā)酵的傳統(tǒng)工藝路線，為化學法制乙醇提供了新的可行路徑。

10萬噸/年煤基乙醇項目于2017年1月開車成功，至今穩(wěn)定運行。項目證明了DMTE技術(shù)路線的可行性并為該技術(shù)的工程放大提供了現(xiàn)場數(shù)據(jù)。同時，項目運行以來進行了大量改造，各類技術(shù)問題和工程問題得到解決，起到了工業(yè)示范作用。從2020年初至今，該項目每月凈利潤在1000萬元以上，為企業(yè)贏得了效益，為此，陜西興化股份公司（延長石油集團、興化集團是股東）還在廠區(qū)規(guī)劃了第二套10萬噸/年乙醇裝置，目前已完成基礎(chǔ)工程設(shè)計，計劃2022年投產(chǎn)。

同時，2020年6月6日，延長石油榆神能化公司50萬噸/年煤基乙醇項目在榆林能源重化工基地奠基。該項目作為榆林地區(qū)十大標桿能化項目之一，是在2017年興化10萬噸/年煤基乙醇項目成功投產(chǎn)后，首套再放大的工業(yè)化裝置，在行業(yè)中具有重要的示范引領(lǐng)作用。

50萬噸/年煤基乙醇項目仍以中科院大連化物所和延長石油共同研究開發(fā)的DMTE技術(shù)為核心工藝技術(shù)，總投資約70億元，設(shè)計年產(chǎn)無水乙醇50萬噸，實現(xiàn)年銷售收入35億元以上，年均凈利潤10億元以上，解決1000個就業(yè)崗位。截至目前，項目混凝土澆筑累計完成64.95%，給排水管道累計完成60%，鋼結(jié)構(gòu)安裝累計完成19.25%。工藝設(shè)備陸續(xù)到貨并開始安裝。

DMTE技術(shù)特點包括：采用非貴金屬催化劑；介質(zhì)腐蝕性小，裝置多為普通材質(zhì)；反應目標產(chǎn)物收率高，物耗低；裝置“三廢”排放少，綠色環(huán)保；成本低。相比之下，乙醇工業(yè)合成技術(shù)路線及合成氣一步法制乙醇、醋酸加氫制乙醇、醋酸乙酯加氫制乙醇存在以下問題：需采用貴金屬催化劑；介質(zhì)易腐蝕，材質(zhì)要求高；成本高。因此，榆神能化50萬噸/年煤基乙醇項目是真正意義上的從煤到乙醇的全廠性項目，具有重要引領(lǐng)作用。北京石油化工工程有限公司（BPE）作為DMTE技術(shù)的工程化合作單位，正優(yōu)化設(shè)計，打造精品工程。

促技術(shù)及裝備升級

近年來，隨著全球經(jīng)濟形勢下行和新冠肺炎疫情爆發(fā)雙重影響，國內(nèi)動力煤市場低迷、國際油價持續(xù)高位運行，要求我國需更加重視煤炭的高效利用，促使煤化工產(chǎn)業(yè)逐步變強，煤制乙醇、煤制芳烴、煤制天然氣等各種新型煤化工項目不斷涌現(xiàn)和發(fā)展。同時，隨著疫情席卷全球，口罩、消毒劑、防護服等一系列產(chǎn)品的需求量猛增，從化工角度來看，不論口罩還是消毒劑，都離不開石油、煤化工的原料供應。此外，隨著社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，能源化工也在加快復蘇。

政策方面，“互聯(lián)網(wǎng)+”“智慧能源”等概念提出，為能源化工下一步發(fā)展提出了可能。2020年5月，國務院發(fā)布的《關(guān)于新時代推進西部大開發(fā)形成新格局的指導意見》提出，優(yōu)化煤炭生產(chǎn)與消費結(jié)構(gòu)，推動煤炭清潔生產(chǎn)與智能高效開采，積極推進煤炭分級分質(zhì)梯級利用，穩(wěn)步開展煤制油、煤制氣、煤制烯烴等升級示范。2021年4月，國家能源局發(fā)布的《2021年能源工作指導意見》透露，要研究制定煤炭清潔高效利用關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)方案，設(shè)立專項重點推動。

這將有力推動榆神能化50萬噸/年煤基乙醇項目工程今年全面鋪開和實施，標志著我國已具備設(shè)計和建造煤基乙醇大型工程的能力，掌握其核心技術(shù)。項目不僅在國內(nèi)外煤化工領(lǐng)域形成技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢，還將帶動整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展，影響產(chǎn)業(yè)鏈下游企業(yè)和附加產(chǎn)品生產(chǎn)。如改變了部分甲醇廠、二甲醚廠的生產(chǎn)格局，優(yōu)化了產(chǎn)品方案，釋放了產(chǎn)能，有望將虧損降產(chǎn)能企業(yè)改造成擁有新產(chǎn)能、新產(chǎn)品的企業(yè)。

同時，項目開辟了煤化工產(chǎn)業(yè)研發(fā)、服務、生產(chǎn)、建造和管理一條龍全產(chǎn)業(yè)鏈新機制，開辟了多家單位聯(lián)合生產(chǎn)、聯(lián)合攻關(guān)乙醇產(chǎn)品的新模式，補鏈增鏈并提升了經(jīng)濟性，攻克了許多技術(shù)難關(guān)和“卡脖子”問題，取得了寶貴的研發(fā)經(jīng)驗，提升了技術(shù)隊伍的整體實力。

總的來說，近年來我國雖然在新型煤化工領(lǐng)域取得一些重大突破，但還不完全具備超大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的條件，系統(tǒng)集成水平和污染控制技術(shù)仍有待提升，生產(chǎn)穩(wěn)定性和經(jīng)濟性有待驗證，行業(yè)標準和市場體系有待完善，產(chǎn)業(yè)整體仍處于升級示范階段。通過建設(shè)榆神能化50萬噸/年煤基乙醇項目，將提升氣體凈化、大型低壓合成等技術(shù)及其重大裝備水平，有力推動新工藝、新技術(shù)生產(chǎn)標準形成。