全球首套煤基乙醇工业示范项目投产成功

由中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化学物理研究所”)和陕西延长石油集团(以下简称“延长石油”)联合开发的世界首个煤基乙醇产业化项目，以中国自主知识产权技术，成功开启了延长石油10万吨/年合成气制乙醇的全过程，生产出合格的无水乙醇，并连续两个月顺利运行，标志着世界首个二甲醚羰基化制取乙醇工业示范项目的成功。

大连化工学院刘院士领导的研究团队于2010年开展了“煤基乙醇技术关键催化剂”的研发工作，并于2013年实现了二甲醚羰基化关键催化剂活性和寿命的突破。2014年，大连化工学院和延长石油启动了“10万吨/年合成气制乙醇工业示范”项目。2016年底，该项目将开始试运行。2017年1月11日，每天生产合格产品，产品纯度达到99.71%，主要指标达到或超过设计值。

乙醇是公认的优良汽油添加剂，也是世界上重要的基础化学品。目前，世界乙醇产量约为1亿吨，主要由美国和巴西利用玉米和甘蔗生产。然而，中国的燃料乙醇产量只有250万吨，主要使用粮食生产。长期以来，利用化石资源生产乙醇一直是世界的目标和挑战。

该示范项目的成功投产表明，中国将率先设计和建设一座100万吨的大型煤基乙醇装置。这对缓解我国石油供应短缺，替代石化原料，净化油品，净化煤炭使用，促进国家粮食安全具有战略意义。

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用“煤”代替“酒精”清洁中国

刘

"葡萄酒夜光杯，喝琵琶立即敦促."

“直到，举起我的杯子，我请求明月，给我带来我的影子，让我们三个”

“明月是什么时候？向天空要酒。”

"把酒倒入激流，你的心就会高涨！"

……

当我们观看“中国诗歌大会”或与朋友聊天时，我们不禁会提到与酒有关的诗歌。葡萄酒在人类文明史上发挥了重要作用。乙醇是葡萄酒的有效成分。

乙醇，俗称“酒精”，是一种易燃、易挥发的无色透明液体，在常温常压下具有特殊的香味。人们常说“酒香不怕巷子深”是由于它的表演特点。乙醇用途广泛。白酒、啤酒和红酒在世界各地人们的日常生活中经常被用作饮料，而乙醇是这些饮料中最重要的活性成分。中国每年大约有200万吨乙醇用于酒精饮料的生产。同时，乙醇在我们的日常生活中经常被用作溶剂和消毒剂，如清漆、化妆品、油墨和脱漆剂，它们经常需要乙醇作为溶剂，而医院需要乙醇进行消毒。更重要的是，乙醇被认为是世界上一种环境友好的清洁燃料。

作为燃料乙醇，美国的使用量在2015年达到4424万吨，而巴西为2128万吨。由于原材料来源的影响，中国的使用量只有250万吨。2015年，世界乙醇产量将达到9200万吨，其中约66%被添加到汽油中，用作汽车燃料。

几千年前，人类祖先已经发现，食物乙醇可以通过谷物发酵生产。在我国，据说意第在于霞时期发明了酿酒。尽管人类社会不断发展变化，世界上93%的乙醇仍然是用我们祖先的方法通过农作物发酵生产的。作为燃料乙醇的主要生产国和消费国，美国和巴西分别以玉米和甘蔗为原料生产乙醇，而中国以陈年谷物为原料生产乙醇。自2004年以来，中国已在安徽、河南、黑龙江、吉林、辽宁、广西、湖北和山东等11个省市推广使用乙醇汽油。然而，在推广应用过程中，一些人一直担心“与他人争夺粮食”，导致农产品价格大幅上涨，威胁国家粮食安全。

2006年，国家收回了批准燃料乙醇项目的权力，中国的燃料乙醇生产停止了。此外，燃料乙醇的生物发酵生产仍然存在生产成本相对较高的问题，各种燃料乙醇企业依赖国家补贴生产。

2016年，中国原油消费量为5.78亿吨，国内产量为2亿吨，对国外原油的依赖达到65.4%，远远超过国际公认的警戒线(50%)，严重影响了中国的能源安全。由于其高辛烷值(125)和高含氧量(34.8%)，乙醇可以有效地减少汽车尾气中污染物和颗粒的排放。乙醇被认为是世界上最环保的清洁燃料和石油质量改进剂，并广泛用于美国和巴西等大型燃料乙醇生产国。

2016年，我国汽油表观消费量将达到1.1983亿吨。如果添加10%，燃料乙醇的消耗量将达到1198万吨。这将有助于中国的能源安全工作。

随着中国综合国力的增长和人民生活水平的提高，对居住环境的要求越来越严格。对清洁燃料的需求正在增加。燃料乙醇的生产和使用日益迫切。然而，鉴于我们用世界7%的可耕地养活世界20%的人口和中国目前“富煤、贫油、少气”的能源状况，迫切需要开发一种以煤为原料生产乙醇的大规模技术，以缓解原油短缺，确保中国的能源安全，减少污染物排放，改善环境质量。

2010年，中国科学院大连化学物理研究所刘院士领导的研究团队开始研发“煤基乙醇技术关键催化剂”。该技术以“二甲醚羰基化生产乙酸甲酯”为核心，是一条全新的煤基乙醇合成路线。2012年，中国科学院大连化学物理研究所与陕西延长石油集团共同启动了“煤基乙醇全流程技术开发”项目的研发工作。经过多年的研究和努力，2013年取得了突破性进展。完成了催化剂的长期实验和再生性能实验。各项指标完全满足工业应用要求。2014年，双方启动了“10万吨/年乙醇产业示范”项目，该项目被列为陕西省重点科技示范项目。2015年6月，该项目的中试结果通过了国家能源局委托中国石油化工联合会组织的技术鉴定。鉴定委员会认为这些技术指标是先进的和实用的。与同类国际技术相比，主要指标处于国际领先水平。煤基乙醇工业示范厂于2016年12月基本建成，整个系统于12月下旬开始调试，2017年1月11日生产出合格的无水乙醇。

目前，煤基乙醇示范厂已稳定运行2个月。工业示范装置的成功投产证明了该技术的先进性和可靠性，表明中国是第一个有能力设计和建造100万吨大型煤基乙醇装置的国家。

煤基乙醇技术的整个反应分离系统是无水的，产品是无水乙醇，对原料的分离要求低，生产能耗低；整个工艺腐蚀小，设备成本低。灵活的流程。它既可用于新建装置，也可用于现有甲醇装置的改造，有利于我国产业结构的调整。随着工业示范单位的成功生产，煤基乙醇的生产规模将不可避免地变得越来越大，从而形成一个新的战略性产业。这也意味着将化石能源煤转化为清洁燃料乙醇的梦想已经成为现实，一些“煤”已经真正转化为“酒精”。

作者是中国科学院大连化学研究所低碳催化与工程研究部的研究员。