煤制乙醇技术的研究及开发应用进展.pdf

第 4期 (总第 173期) 煤 化 工 No．4(TotalNo．173) 2014年 8月 CoalChemicalIndustry Aug．2014 煤制乙醇技术的研究及开发应用进展 王宏涛 ，吕建宁 一，吕 静 ，马新宾2,3 (1．惠生工程(中国)有限公司，上海 201203；2．天津大学，天津 300072； 3．天津大学一惠生能源化工联合研发中心，上海 201203) 摘 要 介绍了以煤为原料生产燃料 乙醇的4条工艺技术路线 ：合成气化学催化法、合成气厌氧发酵法 、 醋酸直接加氢法和醋酸酯化加氢法的反应机理 、技术特点及必威体育精装版进展 ，并且对各条路线的优势和劣势进行了对 比，认为煤制 乙醇将成为我国能源化工产业的重要组成部分。 关键词 煤 ，燃料 乙醇，厌氧发酵 ，化学催化 ，醋酸 ，直接加氢 ，酯化加氢 文章编号 ：1005-9598(2014)一04—0003—06 中图分类号：TQ54 文献标识码 ：A 作为一种重要的基础化工原料 ，乙醇被广泛地应 广已覆盖 11个省份。随着试点规模的扩大，我国燃料乙 用于食品、化工、军工、医药等诸多领域。其中，用作燃 醇需求量还将迅速增长。据中石化发展计划部门预测， 料的乙醇称为燃料乙醇。燃料乙醇是一种新型的清洁 到2015年我国燃料乙醇的消费量将达到400万 t／a。 燃料 ，是可再生能源开发利用的重要方向。 但是 ，当前以粮食为主要原料的燃料乙醇生产，存 在效率低 、成本高且不可持续发展等问题 ，企业利润 1 我国燃料 乙醇现状 基本来 自于补贴和税收优惠。因此，探索和发展新型 “非粮燃料乙醇”路线 ，已成为业界共同关注的焦点。 世界燃料 乙醇的生产 已经具有 了相当规模 。目 目前，最具潜力的 “非粮燃料 乙醇”生产路线包括 ，纤 前 ，美国的燃料 乙醇主要 以玉米为原料 ，产量居世界 维素乙醇[。和煤制乙醇[。 之首。巴西是世界燃料乙醇第二大生产国和第一大出 口国，以甘蔗为主要原料。在美 国和巴西，燃料乙醇作 2 煤制乙醇的工艺路线 为石油替代品已被广泛用作交通燃料n]。自2005年 起，我国也已经成为世界第三大燃料乙醇生产国。 煤制乙醇是指以煤为原料经气化为合成气或者 目前 ，我 国燃料乙醇生产方法以粮食发酵法为 以工厂废气 (主要成分均为一氧化碳和氢气)为原料 ， 主。 “十五”期间，国家发改委先后核准了4家企业建 采用不同的工艺路线生产乙醇的过程。 设燃料 乙醇生产装置，燃料 乙醇总产能达到 102万 目前 ，以煤为源头生产燃料 乙醇的工艺路线主要 t／a。其中，除河南天冠集团使用部分小麦，中粮生化 包括4条，如图1所示。4条路线都需首先将煤气化转 能源有限公司使用部分陈化水稻外，其余全部使用玉 化为合成气。从合成气生产燃料乙醇主要有两种方 米为主要原料 [。但用粮食为原料生产燃料乙醇 ，需 法 ，即直接法和间接法。直接法可由两条工艺路线实 消耗大量粮食 。因此 ，自2006年起 ，国家逐步调整政 现 ：合成气化学催化路线和合成气厌氧发酵路线。间 策 ，明确我 国燃料乙醇产业坚持走 “非粮”的道路 ，原 接法制乙醇是指采用成熟的甲醇合成技术 ，将合成气 料的选择遵循 “因地制宜 ，非粮为主”的原则 [23。 转化为甲醇 ，然后再将 甲醇羰基化为醋酸 ，最后再进行 我国燃料乙醇的最重要用途是作为车用汽油的添