日前，江蘇索普（集團(tuán)）有限公司合成氣制乙醇項(xiàng)目獲得江蘇省800萬(wàn)元的專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)。圖為該項(xiàng)目開(kāi)工典禮。  （特約記者 郭兵 攝）

　　從本世紀(jì)初到現(xiàn)在，我國(guó)先后出現(xiàn)了煤制甲醇、煤制油、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制天然氣、煤炭分質(zhì)利用一輪又一輪的煤化工熱潮，各地上報(bào)的甲醇、二甲醚、合成天然氣、煤制油、煤制烯烴、煤炭分質(zhì)利用等項(xiàng)目已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)剩現(xiàn)象。因此，許多煤炭、煤化工的業(yè)內(nèi)人士都在問(wèn)，還有其他的煤化工項(xiàng)目可以發(fā)展嗎？

　　在全國(guó)15個(gè)煤炭深加工示范項(xiàng)目即將啟動(dòng)之際，以煤制富勒烯為代表的煤制新型碳材料取得突破性進(jìn)展；也有企業(yè)宣稱，煤制異丁醇將引領(lǐng)煤化工領(lǐng)域的新一波浪潮；還有煤制乙醇工藝，也開(kāi)始進(jìn)入煤化工企業(yè)的視野。那么，這些新的煤化工領(lǐng)域是否又能引領(lǐng)煤化工新一輪的熱潮呢？
　　
　　
　　煤制異丁醇： 規(guī)模化生產(chǎn)阻礙大
　　
　　
　　據(jù)中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所研究員房克功介紹，煤制異丁醇是指合成氣先合成甲醇、乙醇、丙醇和丁醇的混合物，然后將其中的異丁醇分離提取出來(lái)，其他醇類則返回系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)。“不同的研究機(jī)構(gòu)推出了不同的催化劑，從而可以得到各種醇比例不同的低碳混合醇。但目前的催化劑指向性都比較差，很難達(dá)到只反應(yīng)產(chǎn)出某種醇。而且完全依靠貴重金屬的話，煤制異丁醇很難實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。”

　　中科合成油工程有限公司技術(shù)顧問(wèn)唐宏青也表示，將低碳混合醇中的異丁醇單獨(dú)提出來(lái)，其他醇則進(jìn)行循環(huán)，這種先合成后加熱分解的工藝，能耗很高，能量利用效率也很低。目前有企業(yè)認(rèn)為，用700元/噸的煤生產(chǎn)出4000元/噸的異丁醇很有經(jīng)濟(jì)效益，但這種經(jīng)濟(jì)計(jì)算存在不少漏項(xiàng)。

　　衡量一項(xiàng)新工藝能否大規(guī)模發(fā)展，還要看產(chǎn)品的市場(chǎng)容量。那國(guó)內(nèi)異丁醇需求有多大呢？

　　卓創(chuàng)資訊異丁醇分析師呂敏介紹說(shuō), 異丁醇主要用于生產(chǎn)鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP）和選礦劑，國(guó)內(nèi)的需求總量為25萬(wàn)～26萬(wàn)噸，其中國(guó)內(nèi)生產(chǎn)估計(jì)在10萬(wàn)噸左右，進(jìn)口量為15萬(wàn)～16萬(wàn)噸。

　　有企業(yè)宣稱，異丁醇可以替代甲基叔丁基醚(MTBE)作為氧化劑加入汽油中。那么，甲基叔丁基醚的需求量又有多少呢？據(jù)記者調(diào)查，2011年我國(guó)MTBE需求總量為466.7萬(wàn)噸，而MTBE總產(chǎn)能達(dá)到了508.5萬(wàn)噸。如果異丁醇可以替代MTBE20%的需求量, 異丁醇的需求量也就100萬(wàn)噸。預(yù)計(jì)到2015年國(guó)內(nèi)MTBE總消費(fèi)量將達(dá)到912.26萬(wàn)噸，其中調(diào)油用MTBE消費(fèi)量將在733.61萬(wàn)噸，化工用MTBE消費(fèi)量將在178.65萬(wàn)噸。

　　然而，異丁醇還將面臨MTBE其他替代品碳酸二甲酯、醋酸仲丁酯、混合芳烴、甲苯等調(diào)油原料的競(jìng)爭(zhēng)，異丁醇在調(diào)和油市場(chǎng)需求量難以得到提升。

　　此外，8月28日，國(guó)家質(zhì)檢總局、環(huán)保部、商務(wù)部、國(guó)家能源局四部門(mén)聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于促進(jìn)車(chē)用汽柴油產(chǎn)品質(zhì)量提升的指導(dǎo)意見(jiàn)》，對(duì)擅自利用化工原料、添加劑，兌制混配調(diào)和汽柴油等違規(guī)經(jīng)營(yíng)行為進(jìn)行打擊，異丁醇作為汽油添加劑也將受到限制。

　　因此，專家表示，煤制異丁醇可以適度發(fā)展，但不能大規(guī)模發(fā)展，難以引領(lǐng)煤化工的新一波熱潮。
　　
 

專家認(rèn)為富勒烯作為光學(xué)材料目前還很難走向市場(chǎng)，這也必然影響到煤制富勒烯的發(fā)展。圖為美國(guó)科學(xué)家采用富勒烯研發(fā)出的太陽(yáng)能電池薄膜。 （CFP 供圖）

　　煤制富勒烯： 下游市場(chǎng)容量有限
　　
　　
　　富勒烯是一種新型的納米材料，因其獨(dú)特的物理化學(xué)特性，可以在生物、醫(yī)藥、微電子等領(lǐng)域應(yīng)用。據(jù)了解，富勒烯作為潤(rùn)滑油添加劑，可以延長(zhǎng)潤(rùn)滑油30%的壽命；富勒烯與堿金屬?gòu)?fù)合可以作為高溫超導(dǎo)材料，其超導(dǎo)臨界溫度達(dá)46開(kāi)氏度；因良好的光學(xué)及非線性光學(xué)性能，富勒烯可以用于制造有機(jī)太陽(yáng)能電池。

　　國(guó)內(nèi)外主要以高純石墨電極為原料制備富勒烯。由于煤的價(jià)格低廉且來(lái)源廣泛，以煤為原料制備富勒烯也開(kāi)始引起關(guān)注。國(guó)內(nèi)外通用的基本技術(shù)方法是，煤經(jīng)預(yù)處理后得到可導(dǎo)電煤基碳棒，采用電弧放電蒸發(fā)碳棒得到煙灰，以不同的有機(jī)溶劑將富勒烯從煙灰中分離提取出來(lái)。

　　日前，煤制富勒烯產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)取得突破性進(jìn)展，內(nèi)蒙古一家企業(yè)經(jīng)過(guò)3年的努力，解決了生產(chǎn)和純化的關(guān)鍵技術(shù)。該企業(yè)甲苯輔助石墨燃燒生產(chǎn)富勒烯的中試設(shè)備產(chǎn)率得到提高，且單條生產(chǎn)線具備30千克/年富勒烯粗品的生產(chǎn)能力。這一消息迅速引起了業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。

　　但中科院院士、廈門(mén)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授鄭蘭蓀指出，目前國(guó)內(nèi)的煤制富勒烯還處于基礎(chǔ)研究階段，工藝技術(shù)并不成熟。

　　專家認(rèn)為，煤的成分十分復(fù)雜，尤其是煤中的無(wú)機(jī)礦物雜質(zhì)會(huì)影響富勒烯的生成，對(duì)其純化相當(dāng)不利，嚴(yán)重影響了富勒烯的品質(zhì)。而且目前工藝技術(shù)仍舊不成熟，煤制富勒烯產(chǎn)率非常小，能超過(guò)1%就不錯(cuò)了，產(chǎn)品分離難度也大。

　　如果說(shuō)技術(shù)成熟是基礎(chǔ)，那么市場(chǎng)則是決定推進(jìn)新工藝產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所研究員王春儒表示，富勒烯作為基本材料，剛剛起步，從理論上看，遠(yuǎn)景需求可能較大，但具體需求量不好判斷。

　　大連理工大學(xué)邱介山教授也認(rèn)為，富勒烯應(yīng)用于潤(rùn)滑油、光學(xué)材料、制藥等領(lǐng)域完全可能，也完全可行，但是目前還沒(méi)規(guī)模化應(yīng)用，市場(chǎng)用量很小。

　　國(guó)家自然科學(xué)基金委工程與材料學(xué)部無(wú)機(jī)非金屬材料處處長(zhǎng)陳克新則直接指出：“富勒烯市場(chǎng)不會(huì)太大。以富勒烯為關(guān)鍵材料，可以制作太陽(yáng)能電池，但該工藝還沒(méi)走向市場(chǎng)；如果用于潤(rùn)滑油添加劑，成本又太高；用于化妝品，卻又不是它的長(zhǎng)處。”

　　一些企業(yè)的情況也證實(shí)了專家們的說(shuō)法。濮陽(yáng)市永新富勒烯科技有限公司總經(jīng)理王永軍介紹說(shuō)：“富勒烯實(shí)際應(yīng)用市場(chǎng)與預(yù)想的距離還很大，市場(chǎng)需求量太小，我們公司每年也就銷(xiāo)售1～2千克富勒烯。”

　　“因此，總的來(lái)說(shuō)，由于富勒烯市場(chǎng)的不明確，煤制富勒烯工藝目前很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。”鄭蘭蓀說(shuō)。
　　
　　
　　煤制乙醇： 替代燃料無(wú)比較優(yōu)勢(shì)
　　
　　
　　據(jù)記者了解，一些煤化工企業(yè)看好煤制乙醇，除了用于生產(chǎn)醋酸乙酯和環(huán)氧乙烷等下游產(chǎn)品外，最大的吸引力是將其作為車(chē)用燃料。預(yù)計(jì)2015年我國(guó)汽車(chē)保有量將達(dá)到1.6億～1.8億輛，成品油需求將達(dá)到3.3億噸，其中汽油消費(fèi)量將達(dá)1億噸左右。按照國(guó)內(nèi)目前通常使用的E10(摻混10%的乙醇)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，屆時(shí)乙醇汽油對(duì)燃料乙醇的需求將達(dá)1000萬(wàn)噸。

　　而目前我國(guó)燃料乙醇主要采用糧食發(fā)酵法生產(chǎn)，主要集中在國(guó)家規(guī)定的河南天冠燃料乙醇有限公司等5家定點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)。其中，廣西中糧生物質(zhì)能源有限公司以木薯為生產(chǎn)原料，河南天冠燃料乙醇有限公司是以小麥為主要原料，其余3家均以玉米作為生產(chǎn)燃料乙醇的原料。目前，這5家燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)都是靠國(guó)家給予補(bǔ)貼支撐其運(yùn)行，且去年這5家企業(yè)燃料乙醇產(chǎn)量只有199萬(wàn)噸。因此，一些企業(yè)認(rèn)為，只要裝置穩(wěn)定運(yùn)行，煤制乙醇可以替代以糧食法生產(chǎn)燃料乙醇的工藝。

　　然而企業(yè)的這些想法，并沒(méi)有得到專家們的認(rèn)同。首先是價(jià)格方面。據(jù)悉，目前煤制乙醇的工藝路線主要分為3種：一是合成氣在催化劑作用下直接合成C1～C5低碳醇，然后分離出乙醇；二是采用合成氣發(fā)酵法；三是合成氣經(jīng)醋酸(醋酸酯)加氫制乙醇。這3種工藝路線生產(chǎn)成本都在6000～7000元/噸，與目前的乙醇市場(chǎng)價(jià)格差不多。

　　全國(guó)醇醚燃料及醇醚清潔汽車(chē)專業(yè)委員會(huì)副會(huì)長(zhǎng)方德巍還表示，煤制乙醇按照化學(xué)反應(yīng)計(jì)算，64噸合成氣產(chǎn)46噸乙醇，即1.4噸合成氣生產(chǎn)1噸乙醇，合成氣轉(zhuǎn)化率為71%。而煤制甲醇基本是1噸合成氣轉(zhuǎn)化為1噸甲醇，并且甲醇市場(chǎng)價(jià)格只有乙醇的一半。因此， 乙醇汽油與同作為新型替代燃料的甲醇燃料相比沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力。

　　其次，煤制乙醇還要考慮到燃料乙醇面臨的市場(chǎng)壁壘和銷(xiāo)售渠道的影響。方德巍介紹說(shuō)，目前僅有中石油、中石化兩家公司擁有燃料乙醇混配權(quán)。因此，在國(guó)家定點(diǎn)生產(chǎn)銷(xiāo)售的省份中，獲得許可生產(chǎn)燃料乙醇的企業(yè)只能向中石油、中石化兩大油公司銷(xiāo)售燃料乙醇。而且乙醇汽油對(duì)存儲(chǔ)和運(yùn)輸要求都比較苛刻，存儲(chǔ)過(guò)程中一旦吸水，乙醇就易被分離出來(lái)，引起乙醇汽油的辛烷值下降。

　　唐宏青也不看好乙醇車(chē)用替代燃料市場(chǎng)。他表示，我國(guó)汽油、柴油并不緊缺，中石化、中石油2011年共出口汽油406萬(wàn)噸。海關(guān)數(shù)據(jù)也顯示，2012年上半年我國(guó)共出口加工貿(mào)易柴油11.1萬(wàn)噸，同期汽油出口154.67萬(wàn)噸。

　　因此，在專家們看來(lái)，如果企業(yè)要上煤制乙醇工藝，可以考慮用于化工下游產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，作為替代燃料是沒(méi)有優(yōu)勢(shì)的。

國(guó)內(nèi)煤化工項(xiàng)目一輪又一輪的熱潮，讓有些產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)剩，企業(yè)人士為此希望能找到煤化工新的發(fā)展方向。圖為一個(gè)煤制二甲醚項(xiàng)目的開(kāi)工現(xiàn)場(chǎng)，一個(gè)煤制甲醇項(xiàng)目正在施工。這樣的場(chǎng)景近兩年在國(guó)內(nèi)不同地方重復(fù)上演。     （CFP 供圖）