記者 邱晨輝 發布時間:2017-03-17
來源:中青在線
今天這個消息有點挑戰小編的想象……
消息的主人公是兩位,一個是煤,一個是酒精。
煤,就是那些黑乎乎的礦物質,當然也常做稱作燃料,估計無人不知無人不曉。
酒精,也不用多說。一種無色、透明的液體,有時候家里會藏個一兩瓶,用作急用消毒(小時候媽媽拿來給我退燒用)。
就是它們,分開來看似乎沒有可說的……
(只不過,一個是黑的,一個是白的——其實是無色的)
但今天中科院一個重磅消息顯示,科學家可以把煤炭“變成”酒精,沒錯,就是不帶水的酒精……這個消息讓小編腦洞大開……
他們的術語稱作,煤炭經合成氣可以直接制成乙醇,并已經達到了年產10萬噸的“小目標”!這在世界上是首次!
用中科院院長白春禮的話說,這個項目的成功投產,在世界范圍內首開先河,占據了技術制高點,奠定了我國煤制乙醇技術及工業化的國際領先地位。(此處應有掌聲)
乙醇,也就是俗稱的“酒精”,我們只知道它可以勾兌白酒飲用、還可用于醫用消毒。在工業應用中,酒精既可用作清漆、化妝品、油墨、脫漆劑的溶劑,還可用作農藥、橡膠、塑料、人造纖維、洗滌劑等的制造原料。但是,乙醇的最大用處是作為汽油添加劑,即燃料乙醇使用。(長知識了,搬好小板凳慢慢說)
乙醇可以替代或部分替代汽油作發動機燃料,減少原油消耗,從而減輕對石油的依賴,提高國家能源安全。
其實,當然小編也是查了資料才知道,從1993年開始,我國就成了石油凈進口國,之后,石油對外依存度逐年提高,嚴重影響到我們國家的能源安全。(為了國家的安全,以后小編要忌酒來節省乙醇)
相應的呢,我國燃料乙醇缺口巨大,2016年,中國汽油表觀消費量11983萬噸,按國內E10乙醇汽油標準,需燃料乙醇1198萬噸。利用化石資源生產乙醇一直是全世界努力的目標!(要么說科技是“驅動力”呢?。?/span>
按照中科院大連化學物理研究所副所長、中國工程院院士劉中民的說法,基于我國以煤炭為主的能源結構,亟需開發具有自主知識產權的煤基燃料乙醇成套技術。換句話說,煤炭那么多,而酒精又那么缺,當然要想方設法把煤炭變成酒精了。
不過,煤經合成氣直接制乙醇(這個,有點拗口,總之就是“想法設法把煤炭變成酒精”的一種技術)是一項世界性的挑戰,因難以回避貴金屬催化劑、效率較低及設備腐蝕等問題,一直還停留在研究開發階段?!?/p>
這里就要提到兩家單位了,一個是中國科學院大連化學物理研究所,一個是陜西延長石油集團。就是這兩家單位共同實現了今天所說的這條爆炸性新聞。
根據他們的官方發布,這個名為“陜西延長石油集團10萬噸/年合成氣制乙醇工業”的項目,已經成功打通全流程,產出合格無水乙醇,并實現兩個月的平穩運行,標志著全球首套煤經二甲醚羰基化制乙醇工業示范項目一次投產成功。
當然,技術方案是科學家提的,企業配合實踐并進行探索。
按照劉中民院士的說法,他們所提出以煤基合成氣為原料,采用非貴金屬催化劑,經甲醇、二甲醚羰基化、加氫合成乙醇,這是一條獨特的環境友好型新技術路線。
2012年,大連化物所和延長石油開始聯合開展“合成氣制乙醇整套工藝技術”項目研發工作。
2017年1月11日,這兩家產出合格無水乙醇產品,純度達到99.71%,主要指標均達到或優于設計值。(給你們99分,多一分怕你們驕傲)
說完了這些,其實乙醇(也就是酒精啦)的好處遠不止這些,就像題目里所說的,除了不能喝,好處真的很多!
最后說一點,乙醇是世界上公認的環保清潔燃料,全球66%乙醇作為燃料乙醇添加到汽油中!
跟小編來念這句話廣告詞——乙醇無毒、可降解,作為優良的汽油添加劑,含氧量達到35%,汽油燃燒更加充分,可有效改善汽油品質!
這可不是瞎說,有科學研究顯示,使用乙醇汽油的,可以綜合減少車輛污染物排放量降低1/3 以上!
1/3以上?。?!感覺霧霾有救了呢!
追問
已經有了煤“變”油,
干嘛還要煤“變”酒精?
中國科學家在煤“變”酒精上的突破,確實讓人振奮,畢竟,這是同領域的全球第一。
不過有人可能會有這樣一個疑問:既然已經有了煤“變”油,干嘛還要煤“變”酒精呢?——直接把煤炭制成油,當作能源,不是“一步到位”?
煤“變”油,就是煤制油技術。不少人應該還記得,去年,神華寧煤集團的煤制油項目投產后年產油品405萬噸,得到國家領導人的批示,引發關注。
這似乎說明,煤“變”油技術也已經比較成熟了,為何還需要煤“變”酒精呢?
首先,油沒法取代乙醇。比如美國作為世界上油品消耗最多的國家,仍要生產大量的乙醇,這是為何?除了減少對外石油依存度,還有一個重要原因,即改善油品,提高辛烷值,減少污染物排放。
(科普一下,油不含氧,而乙醇含35%的氧,有助充分燃燒,減少污染物排放。)
這恐怕也是不少民眾關心的“頭等大事”了,就是環境問題。
而對中國來說,還有一個重要問題,就是糧食安全問題,這也是為何用煤制乙醇,而非用玉米等糧食制乙醇。這就是這些年來中國燃料乙醇生產進展緩慢的直接原因。
其次,技術路線問題。制油和制酒精,從煤氣化到合成氣的技術路線是一樣的。不過,從合成氣往下走,是完全不同的路線,制油用費托合成反應,而制乙醇是二甲醚羰基化反應。兩者是完全不同的催化劑體系。
最后,至于成本問題。以前往往有種認識是,煤“變”油的技術成本高,所以很難推廣。其實,煤“變”油、煤“變”酒精的成本都是需要的,關鍵還是看規模,規模越大,成本就低。當然,相較之下,煤制油的成本還是要高一些,如果加上燃料稅,贏利比較困難。
從這幾方面來看,盡管已經有了煤“變”油,但還要攻克煤“變”酒精的原因,除了能源安全,糧食安全,還有很重要一點——環境!藍天白云!