“未來的某一天,鳥語花香的甲醇工廠從空氣中回收二氧化碳;與此同時(shí),管道輸送來可再生能源或原子能從水中獲取的氫,在裝置中‘會(huì)師’合成甲醇。甲醇一部分被注入汽車當(dāng)作能源使用,另一部分去用于化工廠生產(chǎn)生活所需的各種產(chǎn)品。最后所有的這些重新被分解成二氧化碳和水重新回到了大自然。”諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主、著名有機(jī)化學(xué)家喬治A•奧拉為人類描繪了應(yīng)對(duì)后油氣時(shí)代能源緊缺問題的一條解決途徑
,首次提出了“甲醇經(jīng)濟(jì)”理念。
那么,目前甲醇經(jīng)濟(jì)進(jìn)展如何?中國(guó)甲醇經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀與未來怎樣?甲醇能否成為替代能源?由中國(guó)化工報(bào)社、中國(guó)五礦化工進(jìn)出口商會(huì)甲醇分會(huì)和深圳石油化工交易所聯(lián)合主辦“2013中國(guó)甲醇經(jīng)濟(jì)發(fā)展峰會(huì)”上,專家學(xué)者對(duì)上述問題給出了各自的見解和建議。
“甲醇經(jīng)濟(jì)”應(yīng)是能源過渡時(shí)代的主體
甲醇經(jīng)濟(jì)就是通過利用目前還可獲得的礦物燃料資源以及對(duì)二氧化碳進(jìn)行加氫還原來生產(chǎn)甲醇,這是一種切實(shí)可行而且方便的儲(chǔ)存能量的方法。而能量可以來自于各種資源,如太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮、原子能等可再生能源?br />
任何事物的發(fā)展都要經(jīng)過不同階段,實(shí)現(xiàn)從量變到質(zhì)變的嬗變,甲醇經(jīng)濟(jì)也不例外。從短期內(nèi)來看,甲醇生產(chǎn)新方法有:利用目前可獲得的天然氣和煤炭等自然資源來高效合成甲醇,還可對(duì)工業(yè)廢氣中的二氧化碳進(jìn)行加氫轉(zhuǎn)化成甲醇。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,對(duì)從空氣中的二氧化碳進(jìn)行俘獲和回收利用,同時(shí)與利用任意一種能源從水制得的氫一起轉(zhuǎn)化為甲醇。甲醇本身就是一種優(yōu)秀燃料,可用于未來的內(nèi)燃機(jī)或燃料電池;同時(shí)還能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為各類化工產(chǎn)品。由此可見,甲醇不僅具有能源屬性,還可替代石油進(jìn)入石油化工領(lǐng)域。
“鑒于我國(guó)有著豐富的甲醇資源,清潔的二次能源,三烯三苯、一碳化工的含氧化合物等等的基礎(chǔ)能源化工產(chǎn)品就能輕而易舉地制造。中國(guó)立足于“甲醇經(jīng)濟(jì)”過渡與銜接新能源時(shí)代完全可行,既符合‘以煤為主,多元發(fā)展’的能源戰(zhàn)略,又符合科學(xué)的客觀規(guī)律。”面對(duì)記者的提問,國(guó)家化工行業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心總工程師方德巍作出了上述表述,他認(rèn)為:“甲醇經(jīng)濟(jì)”應(yīng)是能源過渡時(shí)代的主體。
甲醇能源化工體系不僅可以全面替代三烯、三苯物質(zhì)體系的石油化工,且尚可做到石油化工所不能及的一碳化工系統(tǒng),如醇、醛、酸、醚、酯含氧化物類的重要系列產(chǎn)品及其重要的衍生物。從資源利用、環(huán)境友好的角度論已優(yōu)于石油化工。還將徹底地打破煤、石油、天然氣能源化工產(chǎn)業(yè)的固有結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)資源、能效、環(huán)境的高效利用。
中國(guó)五礦進(jìn)出口商會(huì)甲醇分會(huì)秘書長(zhǎng)張二紅表示,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,甲醇原料結(jié)構(gòu)將不斷變化:比如可以用鋼鐵、水泥等熱加工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生伴生氣、再生氣,以及礦區(qū)開采產(chǎn)生的氣體等作為生產(chǎn)甲醇的原料;還能以各種秸稈、油性植物等生物質(zhì)氣化產(chǎn)生的氣體作原料;以大氣中二氧化碳捕捉回收作為碳來源;甚至在30-50年后,水資源及大氣可能會(huì)作為甲醇原料主要來源。
當(dāng)化學(xué)回收自然界或工業(yè)二氧化碳資源制甲醇及其衍生物被廣泛實(shí)施,通過“碳中和”與再生使用,甲醇經(jīng)濟(jì)的全部潛力將得以實(shí)現(xiàn)。這將使我們能夠減少與全球氣候變暖相關(guān)的嚴(yán)重環(huán)境問題。
因此,發(fā)展甲醇經(jīng)濟(jì)具有“一石二鳥”的作用,即可解決人類一直惴惴不安的能源枯竭問題,又為當(dāng)前日益嚴(yán)重的環(huán)境問題提供心得思路。
此外,方德巍認(rèn)為,在未來實(shí)現(xiàn)了可控核聚變,靠2000℃以上高溫?zé)峤馑螂娊馑峁╇㈦盀楹巳剂贤,多余的氫與CO2在高度發(fā)展的科學(xué)技術(shù)掌握下,可做到碳源的取之不盡,用之不竭。故物質(zhì)世界必將千秋萬代的不斷發(fā)展和延續(xù)。
張二紅則向記者描繪了如下景象:進(jìn)入甲醇工廠,空氣清新,鳥語花香,甲醇生產(chǎn)裝置不斷優(yōu)化,工藝流程簡(jiǎn)化,催化活性顯著提高,水、電、氣高效利用,甲醇單程轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%以上,各種能耗逐步靠近理論消耗水平。
“甲醇經(jīng)濟(jì)”符合我國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略
近些年來,中國(guó)甲醇經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速。相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2012年底,甲醇經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值達(dá)到1936億元左右,占整個(gè)石油化工行業(yè)產(chǎn)值的1.5%左右。其中甲醇產(chǎn)值683億元,占甲醇經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值的35.3%。
目前,我國(guó)已初步確立了新一代煤基能源化工體系,與之相伴的甲醇經(jīng)濟(jì)也嶄露頭角。2008-2012年,我國(guó)甲醇產(chǎn)能平均每年以25.7%的速度遞增,2012年底產(chǎn)能達(dá)到5052萬噸。甲醇投資還在如火如荼的進(jìn)行中,特別是中西部地區(qū),大型裝置投資還在加快。據(jù)張二紅預(yù)計(jì),“十二五”期間,甲醇裝置投資達(dá)2214億元,年均增長(zhǎng)率在25.8%左右。未來15年中國(guó)甲醇產(chǎn)能將突破2億噸以上,甲醇經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值將達(dá)到1萬億左右,占整個(gè)石油和化學(xué)工業(yè)產(chǎn)值的7%左右。
據(jù)張二紅介紹,我國(guó)甲醇經(jīng)濟(jì)突顯低碳環(huán)保發(fā)展理念,主要體現(xiàn)在以下方面:
一是以煤為原料制甲醇采用了環(huán)保高效的潔凈煤氣化工藝。我國(guó)煤制甲醇企業(yè)187家,采用潔凈煤氣化工藝企業(yè)50家,占煤制甲醇企業(yè)總數(shù)的26.7%,產(chǎn)能2559萬噸,占煤制甲醇總產(chǎn)能的68.6%。
二是我國(guó)甲醇生產(chǎn)獨(dú)具特色,綜合廢氣利用成為潮流。比如,焦炭企業(yè)生產(chǎn)焦炭過程中產(chǎn)生的焦?fàn)t尾氣制甲醇發(fā)展較快,目前該類企業(yè)達(dá)57家,占甲醇生產(chǎn)企業(yè)總數(shù)的20.7%,產(chǎn)能為901萬噸,占甲醇總產(chǎn)能的15.8%,成為我國(guó)甲醇生產(chǎn)的第三力量。還有合成氨聯(lián)產(chǎn)甲醇既凈化了合成氣,又減少了精煉再生氣的排放,同時(shí)副產(chǎn)了甲醇。目前合成氨聯(lián)醇有122家,產(chǎn)能815萬噸,占甲醇總產(chǎn)能的14.3%。
三是隨著甲醇經(jīng)濟(jì)優(yōu)化發(fā)展,能量高效利用和工藝調(diào)整更加合理。
四是多聯(lián)產(chǎn)循環(huán)發(fā)展成為時(shí)尚。甲醇與化肥、焦炭、建材、發(fā)電、冶金等行業(yè)聯(lián)系在一起。IGCC能量循環(huán)利用技術(shù)及能化共軌技術(shù)等多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)應(yīng)時(shí)而生。
目前,我國(guó)的甲醇經(jīng)濟(jì)朝兩大方向演進(jìn):其一是以醇醚燃料為主的能源方向,特別是甲醇燃料和甲醇汽車生產(chǎn)技術(shù),產(chǎn)業(yè)化水平已位居世界前列。另一方向是以甲醇制“三烯”、“三苯”等化工產(chǎn)品的高值利用。甲醇制烯烴、芳烴技術(shù)已經(jīng)成功開發(fā),標(biāo)志著甲醇替代石油進(jìn)入石油化工領(lǐng)域的取得重大突破。
當(dāng)前我國(guó)甲醇的能源屬性基本樹立,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程化正在加快。國(guó)家已決定在上海、陜西和山西三地開展甲醇汽車試點(diǎn)工作。甘肅、貴州等省市自主開展甲醇汽車的推廣應(yīng)用。
據(jù)張二紅介紹,我國(guó)甲醇燃料即甲醇汽車技術(shù)研發(fā)開始于上世紀(jì)80年代,并曾經(jīng)與美國(guó)麻省理工學(xué)院,美國(guó)通用汽車公司,德國(guó)大眾等有過合作。在甲醇燃料生產(chǎn)、儲(chǔ)存、速配、防腐、安全使用等形成多項(xiàng)使用技術(shù),有效解決甲醇燃料遇水分存、排放控制等問題,甲醇燃料產(chǎn)業(yè)化基本不存在大的技術(shù)障礙。據(jù)統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè),2013年全國(guó)甲醇燃料達(dá)290萬噸左右,超過乙醇燃料替代量,并呈穩(wěn)步增長(zhǎng)趨勢(shì)。
與此同時(shí),甲醇已經(jīng)突破石油化工領(lǐng)域。2010年神華包頭煤化工有限公司甲醇制烯烴投產(chǎn),標(biāo)志著我國(guó)甲醇向能源化工發(fā)展的新開端。張二紅透露,近幾年來我國(guó)甲醇制烯烴發(fā)展迅速,2013年底我國(guó)甲醇制烯烴產(chǎn)能將達(dá)到266萬噸,未來五年,甲醇制烯烴將突破1000萬噸。
2012年世界首套萬噸級(jí)甲醇制芳烴工業(yè)試驗(yàn)裝置在華電煤業(yè)陜西榆林煤化工基地建成。這是甲醇替代石油進(jìn)入石油化工領(lǐng)域的又一重大突破。作為大宗基礎(chǔ)有機(jī)化工原料,芳烴是化纖、工程塑料及高性能塑料等的關(guān)鍵原料,廣泛用于服裝面料、航空航天、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域,與我們的生活息息相關(guān)。
發(fā)展“甲醇經(jīng)濟(jì)”需要國(guó)家的政策支持
任何行業(yè)的健康、有序發(fā)展都離不開國(guó)家相應(yīng)政策的大力支持,與會(huì)專家、學(xué)者及企業(yè)代表都對(duì)記者表達(dá)了這一觀點(diǎn):發(fā)展甲醇經(jīng)濟(jì)必須得到國(guó)家相應(yīng)的政策支持。
首先、需制定中國(guó)甲醇經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃
我國(guó)能源化工發(fā)展主要有石油化工、天然氣化工和煤化工,天然氣化工和石油化工受地理資源條件影響,后期發(fā)展空間增幅很難放大。而當(dāng)前,煤化工主要是以甲醇為主體,且以甲醇燃料以及甲醇替代石油化工為重點(diǎn)發(fā)展方向。甲醇原料來源廣泛,甲醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)突破了石油化工發(fā)展路線。不斷完善的甲醇相關(guān)技術(shù)為甲醇經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了可靠依據(jù),因此,建議國(guó)家相關(guān)部門推動(dòng)制定中國(guó)甲醇經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃,為中國(guó)甲醇經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供可靠的政策依據(jù)。
其次、應(yīng)加快推進(jìn)甲醇經(jīng)濟(jì)發(fā)展相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行
針對(duì)京津冀地區(qū)灰霾嚴(yán)重現(xiàn)象,在《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》中,對(duì)京津冀地區(qū)提出了更嚴(yán)厲的要求。在污染物排放、能源結(jié)構(gòu)、科學(xué)應(yīng)對(duì)、加強(qiáng)監(jiān)督等方面制定了明確指標(biāo),預(yù)計(jì)到2017年底,京津冀地區(qū)細(xì)顆粒物濃度下降25%。甲醇、二甲醚作為無雜環(huán)烴、無硫清潔能源,是走我國(guó)特色清潔能源發(fā)展道路的可靠保障。國(guó)家相關(guān)部門可推進(jìn)甲醇燃料、二甲醚摻混等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的施行。
第三、建議國(guó)家相關(guān)部門制定甲醇貿(mào)易相關(guān)政策
目前,中國(guó)甲醇外貿(mào)大多是民營(yíng)企業(yè),實(shí)力還不強(qiáng)大,對(duì)外經(jīng)營(yíng)能力較弱,建議國(guó)家給予更方便、靈活的政策支持,鼓勵(lì)民營(yíng)企業(yè)做大做強(qiáng)。一方面,建議行業(yè)商會(huì)經(jīng)常組織企業(yè)加強(qiáng)與國(guó)際同行的溝通交流,邀請(qǐng)國(guó)家相關(guān)部門對(duì)企業(yè)走出去進(jìn)行培訓(xùn)指導(dǎo);另一方面,建議甲醇企業(yè)與東南亞等周邊國(guó)家合作,用中國(guó)成熟的甲醇裝備技術(shù)、設(shè)備在有資源的地區(qū)建廠,并將生產(chǎn)出來的甲醇供應(yīng)中國(guó)沿海貨源緊缺地區(qū)。同時(shí),對(duì)這些合資或獨(dú)資公司生產(chǎn)、運(yùn)往中國(guó)的甲醇在增值稅、關(guān)稅等稅收方面給予支持等。