低碳混合醇是指C1～C5的醇類混合物，以煤為原料消費(fèi)混合醇可以在一套消費(fèi)裝置上同時消費(fèi)甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇等醇類混合物，有的還含有烴類，經(jīng)過火離也可以得到上述各種醇類的單醇。當(dāng)前，在國內(nèi)構(gòu)成的煤化工熱潮，以及國際油價上漲、國內(nèi)廢品油價錢不時跟漲的助推下，我國研討開發(fā)了20多年的煤制低碳混合醇技術(shù)，正開端加速推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
目前，神華集團(tuán)5000噸/年煤制低碳混合醇裝置正在樹立之中，最快年底投產(chǎn)；合肥天焱綠色能源開發(fā)有限公司樹立的1000噸/年合成氣制低碳混合醇裝置正在樹立，估量下半年投產(chǎn)；兗礦集團(tuán)啟動煤制混合醇項(xiàng)目開發(fā)工作，并且與技術(shù)一切方簽署了相關(guān)協(xié)作協(xié)議；廈門大學(xué)在完成催化劑單管實(shí)驗(yàn)后，將在四川、新疆樹立千噸級實(shí)驗(yàn)裝置……
這種煤制混合醇市場前景怎樣樣？相比單一醇消費(fèi)具有什么優(yōu)勢？技術(shù)上還需求完善哪些環(huán)節(jié)？
企業(yè)靠產(chǎn)品，產(chǎn)品靠市場。作為一個煤化工新產(chǎn)品，混合醇應(yīng)用市場在哪里？假設(shè)市場不明白、運(yùn)用不便當(dāng)，就會重蹈二甲醚由于應(yīng)用問題，招致開工嚴(yán)重缺乏的覆轍，使整個產(chǎn)業(yè)遭遇展開困境。
業(yè)內(nèi)專家通知記者，混合醇可以提取出單醇運(yùn)用，也可以用作燃油添加劑，還可以直接用于消費(fèi)化工產(chǎn)品。
“先把混合醇里面的乙醇、丙醇、丁醇、戊醇提取，少量不好分別的作為混合醇運(yùn)用，這樣經(jīng)濟(jì)效益更好些。”廈門大學(xué)教授張鴻斌通知記者。據(jù)中國科技大學(xué)教授莊叔賢引見，美國陶氏化學(xué)公司上世紀(jì)就開發(fā)出了鉬基催化劑混合醇消費(fèi)藝，經(jīng)過與美國國度可再生能源實(shí)驗(yàn)室協(xié)作，把合成出來的混合醇中的甲醇分別后，可以完好替代甲基叔丁基醚(MTBE)作為汽油添加劑。
據(jù)了解，按美國環(huán)保署的測定，現(xiàn)行的燃油添加劑MTBE因不能被生物降解而污染公開水，曾經(jīng)開端被逐步淘汰。混合醇具有很高的辛烷值，其防爆、抗震性能優(yōu)越，可與汽油摻混可替代已有環(huán)保爭議的MTBE。低碳混合醇曾經(jīng)在美國環(huán)保署注冊為燃油添加劑，其辛烷值比乙醇高出10%。目前，我國MTBE的需求量約為300萬噸，隨著我國油質(zhì)量量的不時升級及進(jìn)口高硫原油加工量的增加，對汽油添加劑的消費(fèi)量和添加比例也在逐步進(jìn)步，作為汽油添加劑運(yùn)用是混合醇一個主要市場。
此外，混合醇還可以直接作為燃料運(yùn)用。專家引見，混合醇固然熱值略低于汽柴油，但是由于醇中氧原子的存在，其熄滅比汽柴油充分，尾氣排放中有害物較少，是環(huán)境友好的優(yōu)質(zhì)動力燃料，可以替代汽油、柴油等。目前，國內(nèi)外都在尋覓替代燃料，替代品很多，但終因種種緣由未能大范圍推行：電、氫燃料本錢太高；二甲醚單燒要改造燃料供給系統(tǒng)；乙醇汽油因原料、本錢、熱值問題，無法大范圍推行；煤制油資源消耗量大，投資過高，大范圍展開煤液化已被國度承認(rèn)。而混合醇恰恰消弭了上述產(chǎn)品的缺陷，具有推行潛力。
混合醇除了作為燃料以及汽油添加劑，還有多個應(yīng)用范疇。我國近幾年不時在進(jìn)口低碳混合醇，那么進(jìn)口的混合醇究竟用于什么范疇？
“國內(nèi)現(xiàn)有的煤制混合醇成分與進(jìn)口的成分不一樣。”寧波奉化高科化工有限公司消費(fèi)經(jīng)理唐志良通知記者。據(jù)他引見，進(jìn)口的混合醇是南非沙索集團(tuán)煤制油的副產(chǎn)品，分為混丙醇、混丁醇、混戊醇三種，混丁醇、混戊醇用來直接替代正丁醇，混丙醇替代異丁醇，也可以根據(jù)用戶需求用混合醇消費(fèi)混合酯；而煤制混合醇中的主要成分是乙醇，其次是丙醇、丁醇。
據(jù)記者調(diào)查，這種進(jìn)口煤制油的副產(chǎn)混合醇具有本錢優(yōu)勢，2010年進(jìn)口價錢在6500元/噸，比當(dāng)時的正丁醇市場價錢低幾千元，在華東、華南市場作為替代品很受喜歡，幾個貿(mào)易商都表示缺現(xiàn)貨。據(jù)他們引見，國內(nèi)每年進(jìn)口量有幾十萬噸，目前，進(jìn)口的混合醇由于多種緣由，曾經(jīng)漲價到9000多元/噸，本錢優(yōu)勢曾經(jīng)不明顯，包括唐志良在內(nèi)的不少用戶都在尋求國內(nèi)能消費(fèi)混合醇的企業(yè)，并開端關(guān)注煤制混合醇。他以為，煤制混合醇除了提取出單醇外，混合醇不分別也可以直接用一些化工產(chǎn)品的消費(fèi)，開發(fā)混丙醇等下游產(chǎn)品。
“固然煤制的混合醇和煤制油的副產(chǎn)混合醇所含成分不一樣，只需國內(nèi)有企業(yè)消費(fèi)出煤制混合醇，通知我們，我們愿意包銷。”唐志良說。
全國煤制混合醇(產(chǎn)業(yè)鏈)協(xié)作聯(lián)盟專家表示，混合醇最大的用途還是在化工上，除了提取單醇外，混合醇還可以直接作為化工原料，生成其他的化工產(chǎn)品，比如可以一步催化合成異丁醛等產(chǎn)品，還可以根據(jù)市場需求有針對性的應(yīng)用，比如提取含有乙醇、異丙醇兩種混合醇，用于提取姜黃中的自然藥物姜黃素，要比單一醇的提取效果好，提取率更高。
中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研討所研討員房克功引見，煤制混合醇假設(shè)不包括氣頭，消費(fèi)本錢在2500～3000元/噸，混合醇分別成單醇的本錢在3000～4000元/噸。房克功引見，20萬～30萬噸/年的混合醇裝置具有經(jīng)濟(jì)性，同時，分別后的單醇才具有范圍。中科合成油工程有限公司高工唐宏青表示，從項(xiàng)目工程化的角度講，新建混合醇裝置算上征地、還貸利息、人工工資等，消費(fèi)出來的混合醇本錢5000～6000元/噸，分別單醇的費(fèi)用不會超越1000元/噸，像乙醇的消費(fèi)本錢不會超越7000元/噸。
“在現(xiàn)有的甲醇裝置上改產(chǎn)混合醇投資比較低，肯定合算。”唐宏青通知記者。他引見，在現(xiàn)有甲醇裝置上改產(chǎn)混合醇，前面的工序不變，投資也就在變換、催化劑、精餾塔上。改產(chǎn)有兩種方式，一是一部分改造，在現(xiàn)有甲醇裝置的合成氣凈化工段之后引出一股合成氣，增加一套高能復(fù)合醇裝置，同時消費(fèi)多碳混合醇和甲醇。二是將現(xiàn)有甲醇裝置全部改產(chǎn)為多碳混合醇。一個15萬～20萬噸/年甲醇裝置，在前期投資曾經(jīng)還完貸款、公用工程能滿足的情況下，后期投資不會很大，混合醇消費(fèi)本錢能抵達(dá)3000～4000元/噸，單醇本錢在5000～6000元/噸。
據(jù)中宇資訊價錢分析師柳東遠(yuǎn)引見，國內(nèi)MTBE主流成交價錢在9000～9300元/噸，無水乙醇主流出廠價在7200～7400元/噸含稅。正丁醇市場價錢10400～10500元/噸，異丁醇9400～9500元/噸，正丙醇華東地域國產(chǎn)、進(jìn)口貨商談價位集中在10300～10500元/噸，異丙醇市場主流成交價位集中在9400～9500元/噸。
業(yè)內(nèi)專家指出，與單醇以及MTBE相比，顯然混合醇有著得天獨(dú)厚的本錢優(yōu)勢，因此，混合醇無論是直接作為燃料運(yùn)用，還是替代MTBE用作汽油添加劑都具有經(jīng)濟(jì)性，分別的單醇相比目前的市場價錢也都具有本錢優(yōu)勢。目前我國甲醇產(chǎn)能過剩，去年甲醇裝置開工率不到60%，而且甲醇消費(fèi)企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，綜合盈利和抵御風(fēng)險才干低。目前在華東地域甲醇出廠價在2800～3000元/噸，而50萬噸/年的大型甲醇裝置消費(fèi)本錢在2600～2700元/噸，中小型裝置消費(fèi)本錢在2700～2900元/噸，多數(shù)企業(yè)利潤微薄以致虧損運(yùn)轉(zhuǎn)。
上海石油化工研討院高級工程師瞿勇以為，在現(xiàn)有甲醇裝置上改產(chǎn)混合醇，不只儉省投資、降低消費(fèi)本錢，而且對甲醇企業(yè)來說，這也是條投資少、樹立周期短、進(jìn)步效益、抗風(fēng)險的升級轉(zhuǎn)型之路。上馬混合醇后，就可以根據(jù)市場行情，調(diào)理混合醇及各種單醇的產(chǎn)量，以抵達(dá)利潤的最大化。
不過，唐宏青提示說，目前對混合醇消費(fèi)的本錢估量只是一種推斷，煤制混合醇還是要堅(jiān)持先工業(yè)化示范后推行的準(zhǔn)繩，經(jīng)過工業(yè)化示范才干核算出來真正本錢，同時，對煤制混合醇的本錢、利潤要算總賬。
由合成氣直接合成低碳混合醇的研討開端于1920年。上世紀(jì)70年代以來的兩次石油危機(jī)，使人們對合成低碳混合醇產(chǎn)生了更大的興味，許多國度投入大量的人力、物力，以致跨國分離攻關(guān)研討和開發(fā)，有些國度將混合醇合成列入國度展開計劃。美國、德國、法國、意大利等國度先后開發(fā)出了不同的工藝技術(shù)。20多年前，中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研討所、中國科技大學(xué)、北京大學(xué)、清華大學(xué)等也開端了煤制低碳混合醇技術(shù)的研討開發(fā)。多位專家向記者表示，煤制混合醇的合成關(guān)鍵在催化劑。
莊叔賢、房克功等專家向記者引見，目前合成混合醇的催化劑有四類：改性高溫甲醇合成催化劑、改性低溫甲醇合成催化劑、銅基催化劑、鉬基催化劑，這四種催化劑各有利害。
改性高溫甲醇合成催化劑消費(fèi)的混合醇，含有的甲醇產(chǎn)量高，抵達(dá)總產(chǎn)物的70%，丁醇占10%多，反響溫度為350～420℃，反響壓力在12～16MPa，反響條件苛刻。在改性高溫甲醇合成催化劑工藝消費(fèi)項(xiàng)目方面，意大利斯那姆公司在1982年建成了1500噸/年的示范裝置。
改性低溫甲醇合成催化劑條件比較溫和，但是總醇及乙醇以上的醇產(chǎn)量較低。
銅基催化劑反響條件溫和，反響溫度250～260℃，反響壓力在5MPa，和甲醇消費(fèi)條件類似，催化劑活性和混合醇及乙醇以上的醇產(chǎn)量較高，但副產(chǎn)物也相對較多。銅鐵基催化劑甲醇產(chǎn)量約占總產(chǎn)物的30%～40%、乙醇約占30%、丙醇占15%～20%、丁醇約占10%、戊醇低于5%，甲烷、乙烷等烴類占20%，烯烴約占總產(chǎn)物的5%。
鉬基催化劑具有共同的抗硫性，避免了合成氣中因硫而使催化劑中毒的問題，儉省了消費(fèi)過程的除硫過程，但是最終產(chǎn)品混合醇以及單醇里含硫，脫硫是個省事事。而且裝置尾氣的二氧化碳含量高、烴少，反響溫度高，能耗高，催化劑本錢高。鉬基催化劑甲醇產(chǎn)量約占總產(chǎn)物的50%、乙醇占20%、丙醇占10%、丁醇不到10%、戊醇低于5%。
莊叔賢、房克功目前看好銅基催化劑，以為相比鉬基催化劑，運(yùn)用銅基催化劑消費(fèi)的混合醇中甲醇所占的比例小，市場價值高的高碳醇比例高。而廈門大學(xué)教授張鴻斌則以為，煤制混合醇應(yīng)當(dāng)看活性和穩(wěn)定性，他看好鉬氧基的催化劑，不含硫，乙醇甲醇產(chǎn)量高。
全國煤制混合醇(產(chǎn)業(yè)鏈)協(xié)作聯(lián)盟專家表示，催化劑開發(fā)重點(diǎn)是高活性、高選擇性、高穩(wěn)定性，進(jìn)步一氧化碳的轉(zhuǎn)化率和總醇單位時間產(chǎn)量，進(jìn)步高碳醇在總醇中所占的比例。經(jīng)過設(shè)計、優(yōu)化合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，抵達(dá)最佳的經(jīng)濟(jì)效益。
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