一塊煤炭如何由“黑”轉“綠”？今年在安徽淮北全面建成投產(chǎn)的碳鑫科技甲醇綜合利用項目，給出了一個(gè)煤炭清潔高效利用的可行方案。

　　這是全球最大煤制乙醇項目，每年可產(chǎn)出無(wú)水乙醇60萬(wàn)噸。項目由淮北礦業(yè)（集團）有限責任公司全資子公司——安徽碳鑫科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“碳鑫科技”）建設，相關(guān)技術(shù)由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所等單位開(kāi)發(fā)。

　　項目采用潔凈煤技術(shù)，生產(chǎn)石油替代產(chǎn)品，實(shí)現產(chǎn)業(yè)鏈上下一體化，將資源優(yōu)勢最大程度轉化為經(jīng)濟效益優(yōu)勢。碳鑫科技黨委副書(shū)記、總經(jīng)理李偉近日接受記者采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)：“乙醇作為一種可再生綠色能源，市場(chǎng)潛力巨大。”

　　應用領(lǐng)域廣泛

　　在淮北市濉溪縣臨渙鎮，一座座高聳林立的巨型工業(yè)裝置引人注目。那就是總投資34.8億元，占地445畝的碳鑫科技甲醇綜合利用項目。

　　今年2月28日，隨著(zhù)全流程一次開(kāi)車(chē)成功，項目產(chǎn)出第一桶優(yōu)質(zhì)乙醇。

　　煤是如何變成乙醇的？碳鑫科技的乙醇聯(lián)合生產(chǎn)裝置通過(guò)兩個(gè)項目建設而成——2022年投產(chǎn)的一期焦爐煤氣綜合利用項目（即甲醇項目），今年投產(chǎn)的二期甲醇綜合利用項目（即乙醇項目）。

　　碳鑫科技總工程師朱磊介紹，煤制乙醇以煤為原料。來(lái)自焦爐煤氣綜合利用項目的甲醇被送至二甲醚合成單元，經(jīng)過(guò)脫水反應后生成二甲醚。二甲醚與來(lái)自氣體分離裝置的高純一氧化碳，在絲光沸石催化劑中進(jìn)行羰基化反應生成乙酸甲酯，乙酸甲酯與高純氫氣在銅基催化劑中進(jìn)行加氫反應生成乙醇，最后精餾提純得到乙醇產(chǎn)品。

　　作為重要化工原料和能源化學(xué)品，乙醇應用領(lǐng)域十分廣泛。例如，醫院用消毒劑一般使用濃度為70%—75%的乙醇溶液，這種濃度的乙醇溶液殺菌能力最強；在有機化工領(lǐng)域，乙醇可以用來(lái)制取乙醛、乙醚、醋酸乙酯、乙胺等化工原料，也是制取染料、涂料、洗滌劑等產(chǎn)品的原料。作為工業(yè)溶劑，乙醇還廣泛用于化妝品、油脂等諸多產(chǎn)業(yè)中。更重要的是，乙醇是被廣泛認可的環(huán)保清潔燃料，作為汽油添加劑能顯著(zhù)提升汽油品質(zhì)，減少車(chē)輛尾氣排放的污染。

　　技術(shù)優(yōu)勢明顯

　　我國乙醇市場(chǎng)需求巨大，但產(chǎn)能?chē)乐夭蛔恪?022年，我國以陳糧發(fā)酵路線(xiàn)生產(chǎn)的燃料乙醇約270萬(wàn)噸，但缺口仍達1000萬(wàn)噸。而且，由于傳統乙醇生產(chǎn)工藝涉及與人爭糧、與糧爭地的問(wèn)題，開(kāi)辟非糧乙醇生產(chǎn)路線(xiàn)對保障我國能源安全、糧食安全和產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈安全均具有重要戰略意義。

　　2010年以來(lái)，中國工程院院士、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所所長(cháng)劉中民率領(lǐng)團隊研究非糧乙醇生產(chǎn)，提出以合成氣為原料經(jīng)二甲醚羰基化和乙酸甲酯加氫合成無(wú)水乙醇（工藝名稱(chēng)“DMTE”）的技術(shù)新路線(xiàn)，成功實(shí)現煤、天然氣或鋼廠(chǎng)煤氣大規模制取乙醇。2017年，團隊完成全球首個(gè)10萬(wàn)噸/年甲醇經(jīng)二甲醚羰基化制乙醇工業(yè)示范項目。此后，團隊持續創(chuàng )新，進(jìn)行技術(shù)迭代，升級催化劑并優(yōu)化反應工藝，進(jìn)一步提高技術(shù)指標，為大規模工業(yè)化奠定基礎。碳鑫科技甲醇綜合利用項目全面建成投產(chǎn)，驗證了DMTE技術(shù)的先進(jìn)性、可靠性，推動(dòng)DMTE技術(shù)大規模應用。

　　“煤制乙醇在三方面優(yōu)勢明顯。”朱磊給記者分析，一是生產(chǎn)成本更低。與傳統的生物乙醇相比，煤制乙醇每噸可降低成本約30%。二是原料來(lái)源廣。我國煤炭資源儲量豐富、分布面積廣、煤種齊全，可為乙醇提取提供充足的原料保障。三是生產(chǎn)過(guò)程綠色環(huán)保。例如，碳鑫科技采用的核心設備“神寧爐”碳轉化率達98.5%以上，高于其他氣化技術(shù)，在廢渣殘碳、尾氣排放等方面的指標明顯優(yōu)于行業(yè)平均水平。資源利用率得到有效提高，實(shí)現煤炭清潔高效利用。

　　市場(chǎng)前景廣闊

　　煤制乙醇技術(shù)對推動(dòng)鋼廠(chǎng)煤氣高附加值利用，促進(jìn)鋼鐵與能源化工行業(yè)協(xié)調發(fā)展具有重要意義。朱磊認為，該技術(shù)的發(fā)展將有效解決生物燃料乙醇產(chǎn)能不足、工業(yè)無(wú)水乙醇價(jià)格偏高等問(wèn)題，有利于改善我國能源結構。在我國強調糧食安全、能源安全等大背景下，煤制乙醇技術(shù)價(jià)值將日益凸顯。

　　未來(lái)我國對基礎化工原料的需求依然旺盛，煤制乙醇技術(shù)仍是需要持續優(yōu)化的重要技術(shù)。值得一提的是，隨著(zhù)煤制乙醇技術(shù)大面積推廣，乙醇的上、下游產(chǎn)品，如乙基胺、乙酸甲酯、乙酸乙烯等產(chǎn)品將打開(kāi)更廣闊市場(chǎng)空間。

　　李偉介紹，當前碳鑫科技生產(chǎn)的乙醇雖能滿(mǎn)足市場(chǎng)基本需要，但仍存在水分、異丙醇及甲醇等雜質(zhì)含量偏高現象，產(chǎn)品指標無(wú)法滿(mǎn)足部分客戶(hù)需求。“未來(lái)，公司將加大與中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所等科研機構的合作力度，進(jìn)一步加快推動(dòng)技術(shù)改造，提升產(chǎn)品品質(zhì)。”李偉說(shuō)。