記者 邱晨輝 發(fā)布時(shí)間:2017-03-17
來源:中青在線
今天這個(gè)消息有點(diǎn)挑戰(zhàn)小編的想象……
消息的主人公是兩位,一個(gè)是煤,一個(gè)是酒精。
煤,就是那些黑乎乎的礦物質(zhì),當(dāng)然也常做稱作燃料,估計(jì)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(shí)候家里會藏個(gè)一兩瓶,用作急用消毒(小時(shí)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(gè)是黑的,一個(gè)是白的——其實(shí)是無色的)
但今天中科院一個(gè)重磅消息顯示,科學(xué)家可以把煤炭“變成”酒精,沒錯(cuò),就是不帶水的酒精……這個(gè)消息讓小編腦洞大開……
他們的術(shù)語稱作,煤炭經(jīng)合成氣可以直接制成乙醇,并已經(jīng)達(dá)到了年產(chǎn)10萬噸的“小目標(biāo)”!這在世界上是首次!
用中科院院長白春禮的話說,這個(gè)項(xiàng)目的成功投產(chǎn),在世界范圍內(nèi)首開先河,占據(jù)了技術(shù)制高點(diǎn),奠定了我國煤制乙醇技術(shù)及工業(yè)化的國際領(lǐng)先地位。(此處應(yīng)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(yī)用消毒。在工業(yè)應(yīng)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(nóng)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(fā)動(dòng)機(jī)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(shí),當(dāng)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(jìn)口國,之后,石油對外依存度逐年提高,嚴(yán)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(jié)省乙醇)
相應(yīng)的呢,我國燃料乙醇缺口巨大,2016年,中國汽油表觀消費(fèi)量11983萬噸,按國內(nèi)E10乙醇汽油標(biāo)準(zhǔn),需燃料乙醇1198萬噸。利用化石資源生產(chǎn)乙醇一直是全世界努力的目標(biāo)!(要么說科技是“驅(qū)動(dòng)力”呢!)
按照中科院大連化學(xué)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(jié)構(gòu),亟需開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的煤基燃料乙醇成套技術(shù)。換句話說,煤炭那么多,而酒精又那么缺,當(dāng)然要想方設(shè)法把煤炭變成酒精了。
不過,煤經(jīng)合成氣直接制乙醇(這個(gè),有點(diǎn)拗口,總之就是“想法設(shè)法把煤炭變成酒精”的一種技術(shù))是一項(xiàng)世界性的挑戰(zhàn),因難以回避貴金屬催化劑、效率較低及設(shè)備腐蝕等問題,一直還停留在研究開發(fā)階段?!?/p>
這里就要提到兩家單位了,一個(gè)是中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所,一個(gè)是陜西延長石油集團(tuán)。就是這兩家單位共同實(shí)現(xiàn)了今天所說的這條爆炸性新聞。
根據(jù)他們的官方發(fā)布,這個(gè)名為“陜西延長石油集團(tuán)10萬噸/年合成氣制乙醇工業(yè)”的項(xiàng)目,已經(jīng)成功打通全流程,產(chǎn)出合格無水乙醇,并實(shí)現(xiàn)兩個(gè)月的平穩(wěn)運(yùn)行,標(biāo)志著全球首套煤經(jīng)二甲醚羰基化制乙醇工業(yè)示范項(xiàng)目一次投產(chǎn)成功。
當(dāng)然,技術(shù)方案是科學(xué)家提的,企業(yè)配合實(shí)踐并進(jìn)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(jīng)甲醇、二甲醚羰基化、加氫合成乙醇,這是一條獨(dú)特的環(huán)境友好型新技術(shù)路線。
2012年,大連化物所和延長石油開始聯(lián)合開展“合成氣制乙醇整套工藝技術(shù)”項(xiàng)目研發(fā)工作。
2017年1月11日,這兩家產(chǎn)出合格無水乙醇產(chǎn)品,純度達(dá)到99.71%,主要指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)值。(給你們99分,多一分怕你們驕傲)
說完了這些,其實(shí)乙醇(也就是酒精啦)的好處遠(yuǎn)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(diǎn),乙醇是世界上公認(rèn)的環(huán)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(yōu)良的汽油添加劑,含氧量達(dá)到35%,汽油燃燒更加充分,可有效改善汽油品質(zhì)!
這可不是瞎說,有科學(xué)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(jīng)有了煤“變”油,
干嘛還要煤“變”酒精?
中國科學(xué)家在煤“變”酒精上的突破,確實(shí)讓人振奮,畢竟,這是同領(lǐng)域的全球第一。
不過有人可能會有這樣一個(gè)疑問:既然已經(jīng)有了煤“變”油,干嘛還要煤“變”酒精呢?——直接把煤炭制成油,當(dāng)作能源,不是“一步到位”?
煤“變”油,就是煤制油技術(shù)。不少人應(yīng)該還記得,去年,神華寧煤集團(tuán)的煤制油項(xiàng)目投產(chǎn)后年產(chǎn)油品405萬噸,得到國家領(lǐng)導(dǎo)人的批示,引發(fā)關(guān)注。
這似乎說明,煤“變”油技術(shù)也已經(jīng)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(chǎn)大量的乙醇,這是為何?除了減少對外石油依存度,還有一個(gè)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(guān)心的“頭等大事”了,就是環(huán)境問題。
而對中國來說,還有一個(gè)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(chǎn)進(jìn)展緩慢的直接原因。
其次,技術(shù)路線問題。制油和制酒精,從煤氣化到合成氣的技術(shù)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(fèi)托合成反應(yīng),而制乙醇是二甲醚羰基化反應(yīng)。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(rèn)識是,煤“變”油的技術(shù)成本高,所以很難推廣。其實(shí),煤“變”油、煤“變”酒精的成本都是需要的,關(guān)鍵還是看規(guī)模,規(guī)模越大,成本就低。當(dāng)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(jīng)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(diǎn)——環(huán)境!藍(lán)天白云!