在陕西榆林榆神工业园，50万吨/年煤基乙醇设备“蓄势待发”。这将是全球规划最大的煤基乙醇项目，奠定了我国煤制乙醇技能的国际领先地位。

科技立异怎么助力“双碳”方针完成？近来，“走进我国科学院·记者行——‘科技双碳’服务经济主战场榆林段活动”举办。记者在采访中了解到，50万吨/年煤基乙醇项目估计将于9月开端投料试车、打通全流程，并将正式投入出产，对保证国家动力安全和粮食安全具有重要战略含义。

煤炭怎么清洁运用变成酒精？新京报记者在榆林进行实地看望并采访了中科院大连化物所的专家。

上一年燃料乙醇缺口约1000万吨

乙醇，俗称酒精，既是重要的根底化学品，又与人们的日常日子休戚相关，可用于制作饮料、香精、消毒剂等。现在，乙醇的最大用途是作为汽油添加剂，即燃料乙醇运用，可有用改进汽油质量，大幅削减车辆污染物的排放。乙醇是世界上公认的环保清洁燃料，全球66%的乙醇被作为燃料乙醇添加到汽油中，为各国所承受和推行。此外，乙醇能够便当地转化为乙烯，促进下流精密化工行业的展开。

据我国工程院院士、中科院大连化物所所长刘中民介绍，传统乙醇出产技能首要以粮食为质料进行发酵。现在，全世界乙醇产值约一亿吨，首要由美国和巴西运用粮食和甘蔗等生物质料出产。2020年，我国乙醇产值987万吨，其间燃料乙醇约274万吨，首要运用陈粮进行出产。

2017年，国家十五部委曾明确提出，到2020年在全国范围内推行运用车用乙醇汽油，但至今没有完成，其间最首要的问题便是燃料乙醇产值缺乏。2021年，我国汽油表观消费量1.4亿吨，需燃料乙醇1400万吨，缺口约1000万吨。在我国石油对外依存度超越70%的情况下，燃料乙醇对我国动力安全具有重要含义。

但我国地少人多，粮食安全是国家头等大事，以粮食为质料制备燃料乙醇并不适合在我国大范围推行。开发非粮燃料乙醇技能能够防止呈现“与人争粮”的局势，保证粮食安全。

防止“与人争粮”，拓荒化石动力制乙醇全新工艺道路

刘中民说，从生物质展开的视点来说，用秸秆纤维素制乙醇最具含义，虽然获得了一些发展，但由于技能的经济性问题，现在还处于研制阶段。

运用化石动力出产乙醇，一直是全世界尽力的方针和一起面对的应战。我国动力资源的特色为“富煤、贫油、少气”。推动煤炭清洁高效运用，是完成碳达峰碳中和方针的重要途径。“我国煤炭资源量占化石动力的份额到达95%，因而，开发具有自主知识产权的煤基乙醇成套技能契合我国的实践国情。”他表明。

组成气是一氧化碳和氢气的混合气，可由煤、天然气或生物质气化得到。煤经组成气直接制乙醇是一项世界性的应战，因反响进程需求贵金属催化剂、产品选择性低、设备易腐蚀等问题，长时刻停留在研讨开发阶段。

中科院大连化物所研制出了一条环境友好的全新工艺道路——以煤基组成气为质料，经二甲醚羰基化、加氢组成乙醇。这条道路选用非贵金属催化剂，无腐蚀，能够直接出产无水乙醇，是煤基乙醇的抱负道路。

据刘中民介绍，这条技能道路打破了以贵金属为催化剂的传统羰基化反响理念，在科技界和工业界遭到极大重视，但该技能需求打破催化剂活性低、稳定性差等难题。而中科院大连化物所经过很多的立异性研讨和技能攻关，成功开发出具有高活性和高稳定性的分子筛羰基化催化剂，在二甲醚羰基化研讨方面获得重大打破，为其进一步工业化奠定了根底。

三台大型储存罐为乙醇罐。受访者供图

从实验室研讨到10万吨工厂，只用了6年

“研制的底子意图是为了运用。咱们的特长是根底研讨和运用研讨相结合，下一步要和企业敞开协作。”刘中民说。

2012年，中科院大连化物所和延伸石油集团开端联合展开“组成气制乙醇整套工艺技能”项目研制作业。2017年1月11日，具有我国自主知识产权技能的全球首套10万吨/年煤基乙醇工业演示项目打通全流程，出产出合格无水乙醇。

“从实验室研讨到10万吨工厂，咱们前后只用了六年时刻，这个速度是非常快的。”刘中民说。

煤基乙醇技能(DMTE)以煤为质料，经过煤气化制取组成气(一氧化碳和氢气的混合气)，然后组成甲醇，从而经脱水、羰基化、加氢三个进程制取乙醇产品。

与传统的乙醇组成技能比较，煤基乙醇工艺进程中无水或极少量水，别离所得产品直接为无水乙醇，降低了产品的别离能耗，节省了出产本钱。工艺进程中所选用的催化剂为惯例的分子筛催化剂和铜基催化剂，本钱低。一起工艺中无需添加碘甲烷等卤化物助剂，防止了抗腐蚀特别资料锆材或哈氏合金的运用，削减了设备出资。“中心产品乙酸甲酯也是大宗化学品，能够按商场的需求及时调整产品结构。”刘中民弥补道。

产值翻番，每年可节省生物乙醇质料粮150万吨

在10万吨演示项意图根底上，两边正在进行技能晋级迭代，50万吨/年煤基乙醇项目已于2020年6月奠基开工。估计本年9月，50万吨/年乙醇设备将投料试车。这将是全球规划最大的煤基乙醇项目，标志着乙醇出产迈入大规划工业化年代，奠定了我国煤制乙醇技能的国际领先地位。

“这儿设有三台大型乙醇储罐，每台容积为一万立方米，其间存储的便是纯度为99.5%-99.9%的优质无水乙醇……”在作业人员的带领下，7月18日，记者来到榆神工业园煤基乙醇项目出产现场。在占地1700多亩的产区内，有一大片高塔屹立的区域，这儿便是项目最中心的50万吨/年煤基乙醇设备区。

其间高达118米的煤基乙醇精制塔最为夺目，它的直径为8米，是全球最大煤基乙醇精制塔，进料量到达每小时109吨。与之相对而立的，是99米的甲醇脱脂塔，这对巍峨屹立着的“钢铁巨兽”是项目最具标志性的设备。顺着回旋扭转的阶梯，记者攀爬至挨近30米的渠道，这儿四台并排而立的设备是乙醇设备的心脏——羰基化反响器，在出产乙醇的进程中发挥着关键作用。

“依照整体方案，设备将于本年9月投料试车、打通全流程，产出合格产品。”延伸石油榆神动力化工有限公司总经理郭尊礼说，项目用低阶煤替代粮食制取乙醇，依照3吨粮食出产1吨乙醇测算，榆神50万吨/年煤基乙醇项目建成投产后，每年可节省生物乙醇质料粮150万吨，相当于榆林市全年粮食产值(年均230万吨)的65%。

刘中民说，煤基乙醇的本钱(大型化后全本钱)约3500元/吨，而粮食制乙醇本钱为5000元/吨。煤基乙醇技能不光能够以煤为质料，也能以天然气、生物质、钢厂煤气为质料出产乙醇，为煤炭资源的清洁、高效、低碳运用和国家“双碳”方针的完成供给强有力的技能支撑。