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陈俊武院士为你扫盲甲醇产业链和甲醇经济

文章出处:《中国化工报》人气:-发表时间:2015-09-17 14:03【

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甲醇就是一个替代角色,做燃料就是替代石油,做原料就是替代化工产品。

  记者:甲醇是一种大宗石化产品,以一个产品名字来命名一种经济形态,出发点是什么?

  陈俊武:甲醇本身可以作为燃料,又可以作为众多化学品的前身。从化学的角度来看,甲醇非常有特色,所以甲醇经济才引起了人们的重视。特别是天然气发展起来以后,用天然气制甲醇比煤制甲醇要便宜很多,从而使得甲醇经济这个概念更加突出了。总的来说,甲醇就是一个替代角色,做燃料就是替代石油,做原料就是替代化工产品。

  记者:甲醇作为燃料或者作为化工原料,是从什么时候开始研究的?

  陈俊武:甲醇作为燃料,国外搞得很早,包括美国在内。煤化工应用甲醇最早的应该是甲醇制汽油工艺,也就是MTG。国外很早就有人研究MTG的方案,这个方案是用一种特殊的催化剂把甲醇变成汽油类的东西。之后,大家觉得甲醇本身就可以用来做汽车燃料,跟汽油掺混起来也可以用。在起步阶段,人们倾向于向汽油中掺入低比例的甲醇。

  目前山西省的甲醇汽油产业发展最为迅速,加注站由2001年的13座发展到现在的900多座。

  甲醇作为化工原料,也有很多文章。甲醇是一碳化学物,天然气很容易就做成甲醇。而且甲烷、一氧化碳和二氧化碳都是一碳化学物,可以相互转化,工艺上就可以获取有用的甲烷和一氧化碳。无论甲醇最终变成什么化工品,都是从这儿来的,甲醇被重视也是基于此。

  甲醇燃料在美国也没有被禁止,只是这个产业慢慢就自动不干了。

  世界首套以外购甲醇为原料生产烯烃的MTO工业装置于2013年2月在浙江宁波投入商业运行。

  记者:甲醇燃料在国外的推广情况如何?

  陈俊武:美国在甲醇燃料方面做过尝试,但从上世纪80年代开始就不怎么推广了。因为用纯甲醇做燃料是一种特殊情况,必须对汽车发动机进行改造,而且是一锤子买卖。后来,人们倾向于向汽油中掺入低比例的甲醇,这个比较灵活。初始阶段由政府大力推广,尤其在美国的西部,推广确实取得一些成效,可进一步推广时又出现了争议。

  当时政府有专用的加油站,如果对所有的加油站都推广甲醇汽油,就存在风险。甲醇对人体是有危害的,进入到千家万户老百姓能接触到之后,是很危险的。而且,因为炼油厂不会直接向汽油中掺混甲醇,掺混工序只能在加油站进行,由加油站的员工负责掺混,这使得他们直接接触纯甲醇的几率更大,风险也更大,所以很多人就不主张将甲醇汽油推广到一般的加油站。此外,即使在专用加油站,大家也觉得挺费劲的。当然,甲醇燃料在美国也没有被禁止,只是这个产业慢慢就自动不干了。

  世界首套、规模最大的MTO工业示范装置于二○一○年八月在内蒙古包头市建成投产。

  记者:推广应用甲醇燃料,对甲醇产业发展是有好处的,拓展了其下游市场。根据您的介绍,是说甲醇燃料在美国的推广就完全止步了吗?

  陈俊武:美国有一个甲醇协会站在甲醇行业的角度推广甲醇燃料,后来碰到不能全面推广的情况,一度说是受到石油企业的影响,石油企业要保护其汽油产品,排斥甲醇燃料这个新产品。这个说法我认为并不科学。实际上仔细调查调查,在美国,石油企业只要加油站能赚钱干什么都行,何必抵制你呢?而且,掺入10%或者20%的甲醇影响不了哪个石油企业的生产。

  但是,石油企业确实对甲醇的危害充分注意到了。加油站有很多要求,相对严格,包括防爆、防火、防毒等,对甲醇的要求就更多了,所以石油企业觉得比较麻烦。完全说石油企业抵制甲醇燃料,阻碍了甲醇燃料的推广是不对的,不积极不等于抵制。现在,我看到美国的甲醇协会也都放弃推广甲醇燃料了。

  在中国推广甲醇燃料是可以的,我主张先借鉴美国的做法。

  陕西延长石油180万吨级煤基甲醇制烯烃联合装置首次将MTO和烯烃分离两个单元进行联合布局,有效节约了土地和投资,并实现了能源综合利用。

  记者:那您认为在中国适合推广甲醇燃料吗?

  陈俊武:在中国推广甲醇燃料是可以的。我主张先借鉴美国的做法,由政府部门比如公运部门统筹,在公共交通车上统一使用。把甲醇燃料分散到千家万户我是反对的,因为中国老百姓在这方面的科学知识比较差,真出了事怎么办,而且一旦出了事,影响范围不会小。

  记者:现在国内很多省份都在大力推广甲醇燃料,比如山西。

  陈俊武:这是可以理解的。因为山西有煤,能做甲醇,而且也没有中石油、中石化建炼油厂。所以山西发展甲醇燃料产业特别来劲。

  记者:但在中国有这样的声音,说甲醇燃料是被石油企业抵制的。事实是否真的如此?

  陈俊武:中国石油行业是被垄断的,而甲醇是化工产品,主要也不是几大石油公司生产的。甲醇的来源太多,质量控制管理方面也很麻烦。所以,甲醇作为燃料,在几大石油公司是不太受欢迎的东西。这在国内曾引起了非常大的争议,一直争议到两院院士这一层。

  甲醇制汽油(MTG)有一定的前途,但影响面不大;移动床甲醇制丙烯(MTP)技术有前景;甲醇制烯烃(MTO)装置大型化,才有经济性可言;甲醇制芳烃(MTA)从技术上看是可行的。

  记者:在中国,除了可以推广甲醇燃料,MTG工艺是否也适合推广?

  陈俊武:MTG在中国进行得也比国外晚。该工艺生产的汽油中含烯烃很多,占比30%左右。根据绿色燃料的要求,烯烃是不允许太多的。中国也研究了很多降低烯烃含量的技术,但也没有降到很低。

  早些年,新西兰有一个工厂做MTG项目,结果不幸的是开工不久,算账发现赔本,把天然气做成甲醇再做成汽油不合算,所以工厂是半停半开。

  MTG工艺最大的优点是,产品中没有硫化物。正是因为这个突出优点,国内有些地方开始上MTG项目。 但是,这种汽油含有均四甲苯,要多用一道工序除掉。另外,MTG尽管有一定的前途,在消除雾霾上有些积极作用,但影响面仅仅在北上广等一线城市,覆盖面不会很大。

  记者:现在国内MTO、MTP、MTA项目也比较火热。从技术角度看,这些工艺是否已经成熟?

  陈俊武:MTP最早是用固定床反应器,但催化剂的切换再生相当费劲,成本也高。之后有人研究用流化床搞MTP,现在还没有成功。移动床MTP技术现在也在研发中,是有前景的。

  MTO有乙烯和丙烯两种产品,后续加工会很麻烦。该工艺只有实现装置大型化,才有经济性可言。而且,MTO需要考虑产业链延伸的问题,产品只是用来做编织袋档次就太低了。但该工艺能够替代石脑油做烯烃还是好的,国内很多炼厂发展千万吨炼油、百万吨乙烯,经过加氢的石油重油硬要制成乙烯并不好。

  MTA从技术上看是可行的,但还没到家。陕北华电有一个项目,用的是清华大学的技术。该技术正在进行产业化工作,有待投产后验证。

  把甲醇跟国家的原油储备相提并论是错误的。

  记者:业内有不少专家学者认为,储备甲醇有利于保障中国煤化工的持续发展。近几年《中国化工报》在这方面也进行了不少报道。对于甲醇国家级储备,您怎么看?

  陈俊武:中国科学院的领导曾经找到我,问我对这个问题的看法。我当时的意见很明确,把甲醇跟国家的原油储备相提并论是错误的。因为甲醇能量很低,1立方米甲醇热值只有汽油的2/3,相当于把一个大的储油罐砍掉了1/3,这是损失。而且,如果很多生产甲醇的小厂都往这儿储存,不仅管理困难,质量控制也很困难。所以,我认为,没必要搞国家级的甲醇储存库。

  发展甲醇产业,包括煤化工,应该适可而止,不可大搞。

  记者:甲醇经济毕竟还是个新生事物,存在问题是必然的,前景更重要。

  陈俊武:我建议发展甲醇产业,包括煤化工,应该适可而止,不可大搞。从能源替代的角度看,甲醇不可能大量替代石油,也不需要那么多甲醇。400万吨/年的煤制油项目需要投资500亿元,而2000万吨/年的炼油项目投资不到500亿元。而且,煤气化是项目的关键。煤气化炉太复杂,一个400万吨/年的煤制油项目,气化炉需要20多台,排起来像一段城墙,很庞大,投资大,管理复杂,容易产生停炉事故。

  记者:发展甲醇经济在环保上是否也有一些制约?

  陈俊武:是的,中国目前是世界上碳排放量最大的国家,超过美国,而经济总量却低于美国,而且,中国的碳排放量还在增多,美国却在降低。因此,现在国家在环保方面的要求比较严。中国的实际情况是煤电领域碳排放量居首位,应该首先减排,但煤化工的碳排放量也不少。所有煤化工项目的碳排放量都很大,解决这个问题需要投入更多的资金。此外,煤化工项目用水很多,也是制约发展的重要因素。煤产地与消费地距离过远、运距过长也是发展的一个大问题。

  在我国目前的能源结构中,煤占到70%,仍然是能源主角。但发展煤化工或者甲醇化工引起的问题一定要重视。我只能说,对煤真是爱又爱不起、恨又恨不起。

 

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