今年，位于安徽淮北的碳鑫科技甲醇综合利用项目全面建成投产，作为全球最大的煤制乙醇项目，它以创新的技术和显著的优势，为煤炭由“黑”转“绿”提供了切实可行的方案，同时也引发了乙醇行业格局的深刻变革。



一、全球最大煤制乙醇项目投产



今年，安徽淮北的碳鑫科技甲醇综合利用项目全面建成投产，这一项目堪称行业里程碑。该项目由淮北矿业（集团）有限责任公司的全资子公司——安徽碳鑫科技有限公司精心打造，其相关技术由中国科学院大连化学物理研究所等单位联合开发。



项目总投资达34.8亿元，占地面积445亩，坐落于淮北市濉溪县临涣镇。今年2月28日，随着全流程一次开车成功，项目产出了第一桶优质乙醇。这座规模宏大的乙醇联合生产装置，实际上是通过两个紧密相连的项目建设而成。其中，2022年投产的一期焦炉煤气综合利用项目，也就是甲醇项目，为后续乙醇生产提供了关键的原料甲醇；而今年投产的二期甲醇综合利用项目，即乙醇项目，则完成了从甲醇到乙醇的关键转化过程。







碳鑫科技总工程师朱磊详细介绍了煤制乙醇的具体工艺流程：首先，来自焦炉煤气综合利用项目的甲醇被输送至二甲醚合成单元，在这一单元中，甲醇经过脱水反应生成二甲醚。接着，二甲醚与来自气体分离装置的高纯一氧化碳，在丝光沸石催化剂的作用下，进行羰基化反应，从而生成乙酸甲酯。随后，乙酸甲酯与高纯氢气在铜基催化剂中进行加氢反应，最终生成乙醇。最后，经过精馏提纯，得到高品质的乙醇产品。该项目每年可产出无水乙醇60万吨，规模庞大，对行业发展影响深远。



二、乙醇应用领域多元且重要



乙醇作为一种重要的化工原料和能源化学品，在众多领域都有着广泛且不可或缺的应用。



在医疗卫生领域，医院常用的消毒剂多为浓度70%—75%的乙醇溶液，这一浓度区间的乙醇溶液具有最强的杀菌能力，能够有效杀灭各种病菌，保障医疗环境的卫生安全。



在有机化工领域，乙醇更是扮演着关键角色。它可以作为基础原料，用于制取乙醛、乙醚、醋酸乙酯、乙胺等多种重要的化工原料。同时，乙醇也是制取染料、涂料、洗涤剂等产品的重要原料，在这些行业的生产过程中发挥着重要作用。此外，作为一种性能优良的工业溶剂，乙醇在化妆品、油脂等产业中也得到了广泛应用，有助于提高产品质量和生产效率。



从能源角度来看，乙醇作为环保清洁燃料备受关注。将其作为汽油添加剂，能够显著提升汽油的品质。一方面，它可以使汽油燃烧更加充分，提高发动机的热效率，从而降低油耗；另一方面，能够有效减少车辆尾气排放中的有害物质，如一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物等，对改善空气质量、减少环境污染具有重要意义。在全球倡导绿色能源、应对气候变化的背景下，乙醇作为清洁燃料的应用前景愈发广阔。



三、煤制乙醇技术优势显著



我国乙醇市场长期处于需求旺盛但产能严重不足的状态。2022年，我国以陈粮发酵路线生产的燃料乙醇约270万吨，然而缺口却高达1000万吨。传统乙醇生产工艺依赖粮食发酵，这不仅涉及与人争粮、与粮争地的问题，还受到粮食产量、价格波动等因素的制约，难以满足日益增长的市场需求。因此，开辟非粮乙醇生产路线，对于保障我国能源安全、粮食安全以及产业链供应链安全，都具有至关重要的战略意义。



2010年起，中国工程院院士、中国科学院大连化学物理研究所所长刘中民带领团队投身于非粮乙醇生产技术的研究。经过不懈努力，团队提出了以合成气为原料，经二甲醚羰基化和乙酸甲酯加氢合成无水乙醇的技术新路线，简称为“DMTE”技术。这一技术路线的重大突破在于，成功实现了利用煤、天然气或钢厂煤气大规模制取乙醇，为非粮乙醇生产提供了全新的解决方案。



2017年，团队完成了全球首个10万吨/年甲醇经二甲醚羰基化制乙醇工业示范项目，这一示范项目的成功运行，验证了该技术的可行性和实用性。此后，团队持续创新，不断进行技术迭代。通过升级催化剂，优化反应工艺，进一步提高了技术指标，为大规模工业化生产奠定了坚实基础。碳鑫科技甲醇综合利用项目的全面建成投产，更是有力地验证了DMTE技术的先进性与可靠性，极大地推动了该技术在大规模工业化生产中的应用。



相较于传统生物乙醇，煤制乙醇在多个方面展现出明显优势。在生产成本方面，煤制乙醇每吨可降低成本约30%。这主要得益于煤炭资源相对较低的价格以及规模化生产带来的成本优势。在原料来源上，我国煤炭资源储量丰富，分布广泛，煤种齐全。无论是在北方的大型煤矿产区，还是在一些小型煤矿分布区域，都能为乙醇提取提供充足的原料保障，不受粮食供应的限制，稳定性更高。



从生产过程的环保性来看，以碳鑫科技为例，其采用的核心设备“神宁炉”碳转化率高达98.5%以上，远远高于其他气化技术。在废渣残碳处理以及尾气排放等方面，该项目的指标明显优于行业平均水平。这不仅提高了资源利用率，减少了煤炭资源的浪费，还实现了煤炭的清洁高效利用，大大降低了对环境的负面影响。



四、煤制乙醇重塑市场格局



煤制乙醇技术的发展，对推动钢厂煤气高附加值利用具有重要意义。以往，钢厂煤气大多被直接排放或简单利用，造成了资源的浪费和环境的污染。而现在，通过煤制乙醇技术，可以将钢厂煤气转化为高附加值的乙醇产品，实现资源的循环利用，促进钢铁与能源化工行业的协调发展。同时，该技术的推广应用，将有效解决生物燃料乙醇产能不足的问题，缓解市场供需矛盾。







并且，由于煤制乙醇成本相对较低，也有助于改善工业无水乙醇价格偏高的现状，为下游企业降低生产成本，提高产品竞争力。从宏观角度看，煤制乙醇技术的发展有利于优化我国的能源结构，减少对传统石油能源的依赖，提高能源供应的稳定性和安全性。在我国高度重视粮食安全、能源安全的大背景下，煤制乙醇技术的价值将愈发凸显。



尽管煤制乙醇技术取得了显著进展，但目前仍存在一些有待改进的地方。以碳鑫科技为例，其生产的乙醇虽然能够满足市场的基本需求，但产品中水分、异丙醇及甲醇等杂质含量偏高，导致产品指标无法满足部分高端客户的需求。为了解决这一问题，碳鑫科技党委副书记、总经理李伟表示，未来公司将加大与中国科学院大连化学物理研究所等科研机构的合作力度，进一步加快推动技术改造，通过优化工艺流程、改进提纯技术等措施，提升产品品质，以更好地满足市场多样化的需求。



业内人士普遍认为，从环境治理、成本以及粮食安全等多方面综合考量，生物乙醇作为乙醇汽油的原料，已不再是最佳选择。展望未来，生物乙醇行业发展面临着严峻挑战，站在了发展的十字路口。而煤制乙醇技术的发展，虽然有效解决了粮食燃料乙醇产能不足、工业无水乙醇价格偏高的问题，但随着市场竞争的不断加剧，无论是生物乙醇企业还是煤制乙醇企业，都需要积极寻找新的发展出路。



推动非粮乙醇工业化进程，大力向下游产业链延伸，开发高附加值的下游产品，实现产业链的增值和资源的最大化利用，已成为整个乙醇行业未来发展的重要方向。只有不断创新和拓展业务领域，企业才能在激烈的市场竞争中立于不败之地，实现可持续发展。



煤制乙醇技术的兴起，为煤炭清洁高效利用和乙醇行业发展带来了新的机遇与变革。通过对技术创新、市场竞争、行业发展方向等多方面的深入分析，我们可以清晰地看到，这一技术正深刻影响着能源与化工领域的格局。未来，随着技术的不断完善和市场的进一步发展，煤制乙醇有望在我国能源转型和产业升级中发挥更为重要的作用，助力实现经济发展与环境保护的双赢目标。