2017年9月13日，國家發(fā)改委等15個(gè)部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實(shí)施方案》（以下簡(jiǎn)稱方案）。根據(jù)方案，到2020年，全國范圍內(nèi)將基本實(shí)現(xiàn)車用乙醇汽油全覆蓋。方案明確要擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油，但沒有說明煤制乙醇是否也包括在內(nèi)。因此，煤化工企業(yè)能否借到新政的東風(fēng)，成為業(yè)內(nèi)十分關(guān)心的問題。

從2004年起，國內(nèi)陸續(xù)在11個(gè)省區(qū)推廣生物燃料乙醇。其中河南、安徽、黑龍江、吉林、遼寧、廣西為全省區(qū)推廣應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，湖北9個(gè)地市、山東7個(gè)地市、河北6個(gè)地市、江蘇5個(gè)地市、內(nèi)蒙3個(gè)盟市，2014年全年銷售變性燃料乙醇230萬噸，E10車用乙醇汽油2300萬噸（約占全國車用汽油總量的1/4）。

2015年與2014年銷售量基本持平。2016年燃料乙醇消費(fèi)量260萬噸，其中國產(chǎn)206萬噸，進(jìn)口54萬噸。從以上數(shù)據(jù)可以看出，目前國內(nèi)燃料乙醇的生產(chǎn)和消費(fèi)的發(fā)展都不是很快。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年中國汽油產(chǎn)量為12932萬噸，按照國家規(guī)定10%添加，燃料乙醇需求為1293.2萬噸。盡管目前國內(nèi)只有8家生物燃料乙醇企業(yè)，總體產(chǎn)能規(guī)模僅為259萬噸，但考慮到方案發(fā)布后將推動(dòng)生物法乙醇產(chǎn)能的迅速擴(kuò)張，煤制乙醇的市場(chǎng)空間能有多大，目前還難確定。煤制乙醇企業(yè)要想借到政策的東風(fēng)，就要在工業(yè)化和成本競(jìng)爭(zhēng)力上做文章。

從煤出發(fā)制取乙醇，首先必須得到合成氣。然后從合成氣出發(fā)，可以直接得到乙醇，也可以經(jīng)過一些中間物如甲醇、乙烯、醋酸、二甲醚等制取乙醇。

到目前為止，可供選擇的煤制乙醇工藝路線有以下4種：

路線一：合成氣直接合成乙醇

一條途徑是一氧化碳和氫氣在催化劑作用下直接合成C1-C5低碳醇，然后分離出乙醇。該途徑所得產(chǎn)物中大部分是甲醇，產(chǎn)物因催化劑不同而異，缺點(diǎn)是乙醇含量低，很難高于50%。中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所自20世紀(jì)80年代初研制該途徑適用的鋅-鉻催化體系，通過工業(yè)側(cè)線模試、產(chǎn)品脫水和原料氣精脫硫等技術(shù)的研究，完成了1200小時(shí)的中試運(yùn)轉(zhuǎn)。

另一條途徑是合成氣直接制高濃度乙醇，使用的是銠催化劑。20世紀(jì)80年代中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所開發(fā)了擔(dān)載銠催化劑。中試結(jié)果表明，該催化劑連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1200小時(shí)性能穩(wěn)定，乙醇選擇性大于80%。2011年，江蘇索普集團(tuán)在年產(chǎn)30000噸合成氣制乙醇成套技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目中采用了該項(xiàng)技術(shù)。

路線二：醋酸加氫生成乙醇

美國塞拉尼斯公司技術(shù)以氧化硅、石墨、硅酸鈣或鋁硅酸鹽為載體的鉑/錫催化劑，在約250℃的條件下，由醋酸和氫氣選擇性地生成乙醇。2012年3月，塞拉尼斯公司在南京化工園區(qū)采用該技術(shù)建設(shè)年產(chǎn)27.5萬噸乙醇并副產(chǎn)5.1萬噸乙酸乙酯裝置，項(xiàng)目總投資1.8億美元。目前該生產(chǎn)裝置已投產(chǎn)。

2012年4月，河南順達(dá)化工科技有限公司與西南化工研究設(shè)計(jì)院合作，利用該公司現(xiàn)有年產(chǎn)36萬噸乙酸裝置，在河南駐馬店建設(shè)年產(chǎn)20萬噸乙酸酯加氫制乙醇的裝置。目前該項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)程緩慢。

路線三：二甲醚羰基化后加氫生成乙醇

一氧化碳和氫氣在催化劑作用下先合成甲醇，甲醇脫水生成二甲醚，二甲醚羰基化合成醋酸甲酯，醋酸甲酯加氫生成乙醇。

中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所采用非貴金屬羰基化催化劑來實(shí)現(xiàn)這條路線。2013年陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司和大連化物所啟動(dòng)了10萬噸/年合成氣制乙醇工業(yè)示范項(xiàng)目，2017年1月11日產(chǎn)出合格無水乙醇產(chǎn)品，純度達(dá)99.71%，主要指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)值。

路線四：乙烯出發(fā)制乙醇

從煤為原料出發(fā)得到乙烯，該技術(shù)在國內(nèi)已經(jīng)很普及，在此不做詳細(xì)介紹。而從乙烯出發(fā)制乙醇，1930年美國先采用硫酸水合法，隨后又開發(fā)了直接水合法。

硫酸水合法的生產(chǎn)工藝分兩步進(jìn)行。第一步是乙烯與硫酸反應(yīng)生成烷基硫酸酯，第二步是烷基硫酸酯水解生成乙醇。該方法需要采用特殊的蒸發(fā)器進(jìn)行真空蒸發(fā)，費(fèi)用大，污染嚴(yán)重，副反應(yīng)多，原料消耗高。

直接水合法是氣相法，工藝條件為要求反應(yīng)溫度在250攝氏度左右，壓力在7.0兆帕，在磷酸硅藻土催化劑下進(jìn)行。在此工藝條件下，乙烯的單程轉(zhuǎn)化率在5%左右，選擇性在94%到95%之間，工藝環(huán)境污染比較小。美國聯(lián)合碳化物公司用此工藝生產(chǎn)乙醇，流程分為合成、精制和脫水3部分。

縱觀以上4種工藝路線，前3條盡管受人關(guān)注，并有一定的工業(yè)試驗(yàn)基礎(chǔ)，但從實(shí)際運(yùn)行情況來看，距離工業(yè)化技術(shù)成熟還有一定距離，很難在投產(chǎn)3到5年內(nèi)達(dá)到年設(shè)計(jì)值并保證安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、滿負(fù)荷運(yùn)行。而最后一條工藝路線，從煤化工的角度而言是可行的，不僅有早年工業(yè)化成熟經(jīng)驗(yàn)，而且目前煤制乙烯后添加乙烯水合路線的各個(gè)單元都已成熟，只是缺乏工業(yè)化組合實(shí)例。煤化工企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)煤制乙醇的工業(yè)化，在工藝路線選擇上要尤其用心。

從生產(chǎn)成本看，用煤制乙醇，理論上生產(chǎn)1噸乙醇需要比例為1：2的合成氣（一氧化碳:氫氣）2919標(biāo)方。按照上述工藝生產(chǎn)低碳醇的實(shí)際消耗定額約為3500標(biāo)方左右，預(yù)計(jì)煤制乙醇和低碳醇的成本在4500～5000元/噸左右。目前我國主要采用傳統(tǒng)的糧食發(fā)酵法制乙醇，成本高于5000元/噸。而目前國內(nèi)纖維素乙醇還處于中試階段，成本超過7000元/噸�？梢哉f，在當(dāng)前情況下，煤制乙醇在成本競(jìng)爭(zhēng)力還是有優(yōu)勢(shì)的。

但當(dāng)前煤制乙醇能否實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和大型化，與國家推廣燃料乙醇政策是分不來的。煤化工企業(yè)尤其要注意，煤制乙醇全國最終需求量就在幾百萬噸范圍內(nèi)，而沿海地區(qū)有乙烷進(jìn)口生產(chǎn)乙烯，也可能生產(chǎn)一些乙醇供當(dāng)?shù)厥褂�。因此煤制乙醇不宜盲目地大�?guī)模發(fā)展，尤其不應(yīng)當(dāng)在工業(yè)化技術(shù)不十分成熟的情況下，動(dòng)輒上幾十萬或百萬噸級(jí)的裝置，恨不得一下子占領(lǐng)全國市場(chǎng)。

對(duì)煤化工企業(yè)來說，在現(xiàn)有裝置上建設(shè)10萬噸級(jí)側(cè)線的增產(chǎn)擴(kuò)能改造，產(chǎn)品就地銷售，才是發(fā)展煤制乙醇的最佳選擇，才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、效益、快速。尤其對(duì)已有合成氣、甲醇、醋酸、二甲醚、煤制乙烯、煤制油等的企業(yè)（凡是有合成氣或副產(chǎn)少量乙烯的企業(yè)），針對(duì)現(xiàn)有已經(jīng)或即將過剩的產(chǎn)能，在裝置后連接一條側(cè)線單元生產(chǎn)乙醇，不失為一條實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多元化的出路。