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“甲醇经济”应是能源过渡时代的主体

来源:http://www.gycolors.com 发布时间:2013-11-6 9:54:39
“未来的某一天,鸟语花香的甲醇工厂从空气中回收二氧化碳;与此同时,管道输送来可再生能源或原子能从水中获取的氢,在装置中‘会师’合成甲醇。甲醇一部分被注入汽车当作能源使用,另一部分去用于化工厂生产生活所需的各种产品。最后所有的这些重新被分解成二氧化碳和水重新回到了大自然。”诺贝尔化学奖得主、著名有机化学家乔治A•奥拉为人类描绘了应对后油气时代能源紧缺问题的一条解决途径
,首次提出了“甲醇经济”理念。   
    那么,目前甲醇经济进展如何?中国甲醇经济现状与未来怎样?甲醇能否成为替代能源?由中国化工报社、中国五矿化工进出口商会甲醇分会和深圳石油化工交易所联合主办“2013中国甲醇经济发展峰会”上,专家学者对上述问题给出了各自的见解和建议。
    “甲醇经济”应是能源过渡时代的主体   
    甲醇经济就是通过利用目前还可获得的矿物燃料资源以及对二氧化碳进行加氢还原来生产甲醇,这是一种切实可行而且方便的储存能量的方法。而能量可以来自于各种资源,如太阳能、水能、风能、地热能、原子能等可再生能源。   
    任何事物的发展都要经过不同阶段,实现从量变到质变的嬗变,甲醇经济也不例外。从短期内来看,甲醇生产新方法有:利用目前可获得的天然气和煤炭等自然资源来高效合成甲醇,还可对工业废气中的二氧化碳进行加氢转化成甲醇。从长远来看,对从空气中的二氧化碳进行俘获和回收利用,同时与利用任意一种能源从水制得的氢一起转化为甲醇。甲醇本身就是一种优秀燃料,可用于未来的内燃机或燃料电池;同时还能进一步转化为各类化工产品。由此可见,甲醇不仅具有能源属性,还可替代石油进入石油化工领域。   
    “鉴于我国有着丰富的甲醇资源,清洁的二次能源,三烯三苯、一碳化工的含氧化合物等等的基础能源化工产品就能轻而易举地制造。中国立足于“甲醇经济”过渡与衔接新能源时代完全可行,既符合‘以煤为主,多元发展’的能源战略,又符合科学的客观规律。”面对记者的提问,国家化工行业生产力促进中心总工程师方德巍作出了上述表述,他认为:“甲醇经济”应是能源过渡时代的主体。   
    方德巍告诉记者,甲醇能源化工体系不仅可以全面替代三烯、三苯物质体系的石油化工,且尚可做到石油化工所不能及的一碳化工系统,如醇、醛、酸、醚、酯含氧化物类的重要系列产品及其重要的衍生物。从资源利用、环境友好的角度论已优于石油化工。还将彻底地打破煤、石油、天然气能源化工产业的固有结构,实现资源、能效、环境的高效利用。   
    中国五矿进出口商会甲醇分会秘书长张二红表示,随着科学技术的不断发展,甲醇原料结构将不断变化:比如可以用钢铁、水泥等热加工产业产生伴生气、再生气,以及矿区开采产生的气体等作为生产甲醇的原料;还能以各种秸秆、油性植物等生物质气化产生的气体作原料;以大气中二氧化碳捕捉回收作为碳来源;甚至在30-50年后,水资源及大气可能会作为甲醇原料主要来源。   
    当化学回收自然界或工业二氧化碳资源制甲醇及其衍生物被广泛实施,通过“碳中和”与再生使用,甲醇经济的全部潜力将得以实现。这将使我们能够减少与全球气候变暖相关的严重环境问题。
    因此,发展甲醇经济具有“一石二鸟”的作用,即可解决人类一直惴惴不安的能源枯竭问题,又为当前日益严重的环境问题提供心得思路。   
    此外,方德巍认为,在未来实现了可控核聚变,靠2000℃以上高温热解水或电解水提供氘、氚为核燃料外,多余的氢与CO2在高度发展的科学技术掌握下,可做到碳源的取之不尽,用之不竭。故物质世界必将千秋万代的不断发展和延续。   
    张二红则向记者描绘了如下景象:进入甲醇工厂,空气清新,鸟语花香,甲醇生产装置不断优化,工艺流程简化,催化活性显著提高,水、电、气高效利用,甲醇单程转化率达到90%以上,各种能耗逐步靠近理论消耗水平。
    “甲醇经济”符合我国能源发展战略   
    近些年来,中国甲醇经济发展迅速。相关数据统计,2012年底,甲醇经济产值达到1936亿元左右,占整个石油化工行业产值的1.5%左右。其中甲醇产值683亿元,占甲醇经济产值的35.3%。   
    目前,我国已初步确立了新一代煤基能源化工体系,与之相伴的甲醇经济也崭露头角。2008-2012年,我国甲醇产能平均每年以25.7%的速度递增,2012年底产能达到5052万吨。甲醇投资还在如火如荼的进行中,特别是中西部地区,大型装置投资还在加快。据张二红预计,“十二五”期间,甲醇装置投资达2214亿元,年均增长率在25.8%左右。未来15年中国甲醇产能将突破2亿吨以上,甲醇经济产值将达到1万亿左右,占整个石油和化学工业产值的7%左右。
    据张二红介绍,我国甲醇经济突显低碳环保发展理念,主要体现在以下方面:   
    一是以煤为原料制甲醇采用了环保高效的洁净煤气化工艺。我国煤制甲醇企业187家,采用洁净煤气化工艺企业50家,占煤制甲醇企业总数的26.7%,产能2559万吨,占煤制甲醇总产能的68.6%。   
    二是我国甲醇生产独具特色,综合废气利用成为潮流。比如,焦炭企业生产焦炭过程中产生的焦炉尾气制甲醇发展较快,目前该类企业达57家,占甲醇生产企业总数的20.7%,产能为901万吨,占甲醇总产能的15.8%,成为我国甲醇生产的第三力量。还有合成氨联产甲醇既净化了合成气,又减少了精炼再生气的排放,同时副产了甲醇。目前合成氨联醇有122家,产能815万吨,占甲醇总产能的14.3%。
    三是随着甲醇经济优化发展,能量高效利用和工艺调整更加合理。
    四是多联产循环发展成为时尚。甲醇与化肥、焦炭、建材、发电、冶金等行业联系在一起。IGCC能量循环利用技术及能化共轨技术等多联产技术应时而生。
    目前,我国的甲醇经济朝两大方向演进:其一是以醇醚燃料为主的能源方向,特别是甲醇燃料和甲醇汽车生产技术,产业化水平已位居世界前列。另一方向是以甲醇制“三烯”、“三苯”等化工产品的高值利用。甲醇制烯烃、芳烃技术已经成功开发,标志着甲醇替代石油进入石油化工领域的取得重大突破。
    当前我国甲醇的能源属性基本树立,产业化进程化正在加快。国家已决定在上海、陕西和山西三地开展甲醇汽车试点工作。甘肃、贵州等省市自主开展甲醇汽车的推广应用。   
    据张二红介绍,我国甲醇燃料即甲醇汽车技术研发开始于上世纪80年代,并曾经与美国麻省理工学院,美国通用汽车公司,德国大众等有过合作。在甲醇燃料生产、储存、速配、防腐、安全使用等形成多项使用技术,有效解决甲醇燃料遇水分存、排放控制等问题,甲醇燃料产业化基本不存在大的技术障碍。据统计预测,2013年全国甲醇燃料达290万吨左右,超过乙醇燃料替代量,并呈稳步增长趋势。   
    与此同时,甲醇已经突破石油化工领域。2010年神华包头煤化工有限公司甲醇制烯烃投产,标志着我国甲醇向能源化工发展的新开端。张二红透露,近几年来我国甲醇制烯烃发展迅速,2013年底我国甲醇制烯烃产能将达到266万吨,未来五年,甲醇制烯烃将突破1000万吨。   
    2012年世界首套万吨级甲醇制芳烃工业试验装置在华电煤业陕西榆林煤化工基地建成。这是甲醇替代石油进入石油化工领域的又一重大突破。作为大宗基础有机化工原料,芳烃是化纤、工程塑料及高性能塑料等的关键原料,广泛用于服装面料、航空航天、交通运输等领域,与我们的生活息息相关。
    发展“甲醇经济”需要国家的政策支持
    任何行业的健康、有序发展都离不开国家相应政策的大力支持,与会专家、学者及企业代表都对记者表达了这一观点:发展甲醇经济必须得到国家相应的政策支持。
    首先、需制定中国甲醇经济发展规划   
    我国能源化工发展主要有石油化工、天然气化工和煤化工,天然气化工和石油化工受地理资源条件影响,后期发展空间增幅很难放大。而当前,煤化工主要是以甲醇为主体,且以甲醇燃料以及甲醇替代石油化工为重点发展方向。甲醇原料来源广泛,甲醇产业的发展已经突破了石油化工发展路线。不断完善的甲醇相关技术为甲醇经济发展提供了可靠依据,因此,建议国家相关部门推动制定中国甲醇经济发展规划,为中国甲醇经济发展提供可靠的政策依据。
    其次、应加快推进甲醇经济发展相关标准的执行   
    针对京津冀地区灰霾严重现象,在《大气污染防治行动计划》中,对京津冀地区提出了更严厉的要求。在污染物排放、能源结构、科学应对、加强监督等方面制定了明确指标,预计到2017年底,京津冀地区细颗粒物浓度下降25%。甲醇、二甲醚作为无杂环烃、无硫清洁能源,是走我国特色清洁能源发展道路的可靠保障。国家相关部门可推进甲醇燃料、二甲醚掺混等相关标准的施行。
    第三、建议国家相关部门制定甲醇贸易相关政策   
    目前,中国甲醇外贸大多是民营企业,实力还不强大,对外经营能力较弱,建议国家给予更方便、灵活的政策支持,鼓励民营企业做大做强。一方面,建议行业商会经常组织企业加强与国际同行的沟通交流,邀请国家相关部门对企业走出去进行培训指导;另一方面,建议甲醇企业与东南亚等周边国家合作,用中国成熟的甲醇装备技术、设备在有资源的地区建厂,并将生产出来的甲醇供应中国沿海货源紧缺地区。同时,对这些合资或独资公司生产、运往中国的甲醇在增值税、关税等税收方面给予支持等。