工程建设行业资讯新闻 人工客服公众号
建设工程资讯新闻
新闻时间:2015-08-25,来源:中国建材-商业资讯,作者:

新能源的梦想与困境

醇醚燃料的大行其道,将在很大程度上重塑能源、化工、汽车产业的未来发展格局

6月23日,中国海洋石油有限公司提出,以185亿美元现金收购美国尤尼科石油公司(Unocal),立即在美国政界和商界掀起了轩然大波。政治压力最终扼杀了这项市场交易。7月26日,美国国会通过一项议案:{TodayHot}中海油收购尤尼科的交易押后141天才进行审议。一周后,中海油董事长傅成玉宣布放弃收购。

这场商业交锋激烈进行的同时,国际石油价格正在迅速爬升,8月12日,纽约商业期货交易所(NYMEX)原油期货升至67美元/桶。作为一项战略资源,石油的重要性无须多言。寻找替代石油的能源,已经成为全球各大经济体的重大战略。

长期来看,大约再过40年,地球上的石油资源将被开采殆尽。2004年,中国进口了1亿吨原油,进口依赖度接近40%。由于国际油价大幅度上涨,中国2004年多支付了80亿美元。交通运输业是中国消耗石油资源的大户,约占70%。在交通运输业中,汽车消耗占70%。也就是说,汽车行业消耗了将近50%的石油资源。中国汽车工业协会预测:2020年,我国汽车拥有量将超过6000万辆,届时对汽、柴油的需求将超过亿吨。

中国汽车工业的长远发展,需要找到代替石油的新能源,这是一个刚性任务。我国的能源现状(可开采年限)是:石油20年、天然气49年、煤炭116年。也就是说,2020年后,中国石油将枯竭,而那时的能源需求是现在的4倍。“着眼于汽车产业的未来发展,燃料来源一定是多元化的。”中国汽车工业协会副主任荣惠康对《新财经》说。

事关重大,新能源已经是一件提上温家宝总理案头的大事。2004年7月12日,全国人大法律委员会向国务院提交了一份《发展煤基醇醚燃料是我国替代石油的根本出路》的建议书,温总理对此非常重视。

“炼煤”是未来主流

尽管您对专业术语可能了解不多,但实际上醇醚燃料已经有广泛的应用。你看过F1国际顶级赛事吗?那种风驰电掣的惊险刺激是否使你暗自捏了一把汗?你也许还不知道,赛车发动机里燃烧的不是汽油,也不是柴油,而是:甲醇燃料。

中国消费者也许对甲醇燃料了解不多,但其已有一段相当长的发展历史,在世界范围内的应用也比较普遍。上世纪70年代的第二次石油危机,奠定了甲醇燃料的地位。目前,美国各州普遍使用掺烧10%~15%的甲醇汽油;德国、意大利、挪威、澳大利亚、巴西等国家,也大量掺烧甲醇汽油。

事实上,汽车工业的准备工作也早就开始了。20世纪70~80年代,德国就推出了甲醇汽车,德国大众汽车公司还在中国推出M100(即100%甲醇)甲醇汽车示范车。美国重点开发M85、M100专用甲醇燃料汽车。国际上,以煤炭为原料生产燃料用的甲醇和二甲醚称做“煤基醇醚燃料”。作为清洁燃料,甲醇可以替代汽油,由甲醇脱水生产的二甲醚可以替代柴油。

我国能源储备的基本国情是:贫油、少气、相对富煤。其中,煤炭是惟一可以采掘百年的化石能源。长期以来,中国能源结构是以煤炭为主,占能源消费比重高达70%。近年来,煤炭在一次能源消费比例中虽然有所下降,但专家预测到2050年,煤炭在能源消费中所占比例不会低于50%。

在化工专家看来,煤炭和石油是一样的,都是碳氢化合物,可以用来生产化肥、合成氨、甲醇以及许多其他原料。而且,煤炭是固体,比石油容易运输。

“从原理上说,煤炭的前景一点也不次于石油。”全国醇醚燃料及醇醚清洁汽车专业委员会副秘书长申同贺对《新财经》说,“立足于国情,中国应该把重点放在煤炭资源的综合利用上,像炼油一样炼煤,而不是把煤炭作为一种简单燃料烧掉了。”从环保的角度,煤炭综合利用也是一个大方向。一次能源以煤为主,给我国的环境保护带来了沉重的压力。煤直接燃烧的排放,是我国的主要大气污染源,煤炭的清洁利用是我国必须解决的重大课题。

技术路线:液化vs汽化

对煤的综合利用,也就是“炼煤”,目前有两种技术路线:液化、汽化。

煤炭液化工程是“十五”期间中国国家重点组织实施的十二大高新技术工程之一。大型国有企业神华集团是液化路线的典型代表,其投资600亿元的世界第一家煤直接液化生产厂,正在毛乌素沙漠旁边的一个小镇上兴建。按照规划,神华煤直接液化项目到2008年一期工程全部建成,产量500万吨,二期工程之后的总产量是1000万吨。在内蒙古、陕西、山西、云南等几个省,大型“煤变油”项目也纷纷上马。

从化学成分分析,煤炭是一种碳含量高、但氢含量只有5%的固体。通过脱碳和加氢,煤炭可以直接或间接转化成适于运输的液体燃料。将煤炭转化成液体燃料的成本比提炼原油的成本高,但原煤本身的价格比较低廉,这是煤炭液化技术能够付诸实施的一个主要激励因素。

但煤炭液化工程也面临不少问题。首先,投资规模过大,生产能力较小。即便是神华这样的巨大项目,与石油总消耗量相比,替代量也很有限。其次,从目前的技术来看,煤炭直接液化后分离出来的汽油和柴油,油品不合格,含有一些不能直接燃烧的杂质(主要是一些环状化合物,用途广阔的化工原料)。如果追求油品质量,就必须破坏这些有用的杂质。第三,煤炭液化工程,需要巨大的电力供应。近几年,煤电油运一直很紧张,其中电荒最严重。

申同贺认为,“煤炭综合利用应该以汽化为基础。煤炭汽化变为合成气,既可以灵活地合成煤油或柴油,也可以生产甲醇、二甲醚,{HotTag}用一种新燃料来代替汽油或柴油。”

甲醛vs乙醇

目前,乙醇燃料的开发推广,远远走在了甲醇燃料的前面。乙醇燃料开发是原国家计委最早扶持的项目,目前已在黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽等省大面积推广,主要在煤炭资源丰富的山西省试验示范。

原机械工业部部长何光远是醇醚汽车燃料的重要推动者。去年3月,他受国务院副总理曾培炎的委托,起草了一份专项报告,指出发展醇醚燃料是“一项值得十分关注的事业”。

据悉,机械工业联合会提出了一个很大的目标:生产1亿吨甲醇,代替石油进口。科技部对甲醇燃料项目相当支持,将其列入国家中长期科技发展规划。

但是,国家发改委对甲醇燃料的发展持有一些保留意见。去年7月15日,温家宝总理就煤基醇醚燃料批示国家发改委和科技部对此问题提出意见。科技部对发展甲醇燃料表示支持,而发改委则出具了甲醇燃料热值低、成本高、经济性低、腐蚀性大、毒性大等相反的意见。

国家发改委非常支持乙醇汽油的推广,明确指出:“推广使用车用乙醇汽油是我国的一项战略性举措。”去年2月10日,国家发改委联合八部委共同印发了《关于印发〈车用乙醇汽油扩大试点方案〉和〈车用乙醇汽油扩大试点工作实施细则〉的通知》。通知要求,黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽5省及湖北襄樊等20多个地市逐步扩大试点。并计划于2005年年底在8个试点省基本实现车用乙醇汽油替代其他汽油(军队特需、国家和特种储备用油除外),形成全国推广的局面。

乙醇燃料是以玉米、蔗糖等农作物为原料,采用生物发酵方法生产,具有可再生性,排放也优于汽、柴油。但生产1吨乙醇需要3吨以上的粮食,大规模生产乙醇需要大量的富余粮食。另一方面,乙醇的生产成本很高,据测算,按以3.5吨粮食生产1吨乙醇计算,在玉米价格952元/吨时,乙醇生产成本为3897元/吨。高昂的生产成本,导致乙醇燃料的市场竞争力脆弱。而乙醇燃料的发展依靠财政补贴,加重了地方政府的负担。

更严重的瓶颈是产能制约。中国人均耕地很少,剩余粮食不可能很多。2004年,中国进口了1亿吨石油,如果把乙醇作为主要替代燃料,那意味着至少3亿吨以上的粮食。一句话,乙醇燃料的发展有一个显然的天花板,这是由中国的国情制约的。

醇醚燃料鼓吹者,更多是把希望寄托在煤炭的综合利用上。煤制甲醇技术成熟,工艺路线多样化(焦炉气制甲醇,小化肥联产甲醇,煤层气制甲醇等),且生产成本低廉,按照目前市场售价2100~2200元/吨,即使按等热值计算,价格相当于汽、柴油的80%~90%,完全具备低于汽、油市场价格的竞争力。如果把甲醇生产的规模搞大,甲醇售价可以稳定在1500~1600元,大量代替汽油就不会有任何问题(相当汽油价的50%~60%)。

经济性分析

由合成气生产甲醇的生产工艺,技术十分成熟,煤炭的大型气化装置国内技术日益完善,国产化率很高。据测算,生产1吨甲醇只需约1.5~1.6吨煤炭,在我国富煤地区,甲醇生产工厂可以把成本控制在很低价位。在山西省,利用大量焦炉煤气(焦炭生产基地大量排空、污染环境)可生产甲醇(甲醇产量可达焦炭产量的1/10),其生产成本一般可在700~900元/吨。

全国醇醚燃料及醇醚清洁汽车专业委员会的一份资料显示:甲醇的热值只有汽油的一半弱,但它是含氧化合物燃料,燃烧完全,且在汽缸中能量转化效率较高,使得它的替代比并不是2,在不同的掺烧比和完全甲醇发动机的情况下,替代比可在1.05~1.6之间。目前,甲醇市场售价在2000元/吨,即使在M100甲醇车替代比在1.6的情况下,其经济性仍具有市场竞争力。

甲醇生产完全可以利用现有设备,尤其可以利用化肥厂联产甲醇等中型装置。“化肥行业基本上以煤为原料,都是搞煤炭气化,很容易生产甲醇。”申同贺认为,“利用它们生产甲醇对国家能源安全和改善能源结构都有非常重要的作用。”

中国的化肥厂数量众多,广泛分布在全国各地。这种分散布局,不但对替代石油有很大便利,而且如果遇到战争、灾难等紧急情况,每个化肥厂就是一个小型能源生产基地。

甲醇脱水就成了二甲醚,因此,后者的生产成本比甲醇高约30%左右,热值约为柴油的0.6倍,但燃烧十分完全,是柴油的优质替代燃料。根据国外的经验,甲醇低比例掺烧(5%~15%),汽车基本不用做任何改动。在用车改造使用较高比例醇醚燃料,更换零部件的改造费在5000元以内。在产车改造供油系统、发动机等选用耐腐蚀材料和零部件批量生产后,每辆车增加的费用更少,制造商完全可以消化。

目前,中国已经开发出甲醇发动机的自主技术,为新产甲醇车奠定了相当的基础。山西大同汽车制造厂和安徽奇瑞汽车的研发工作走在了前列。2001年6月,大同汽车制造厂试制成功M100全甲醇清洁燃料燃烧装置:在普通燃油发动机上安装该装置后,可100%燃烧甲醇而不掺入汽油;该装置已在夏利、捷达、6490越野车和6600中巴车试用。

中国

行业性标准缺位

由于甲醇燃料价格远低于汽油,引发了市场的混乱。许多省份踊跃地上马甲醇燃料项目:山西600万吨,并准备今年全省封闭运行,全部掺入甲醇燃料。河南上马了近600万吨,内蒙古的计划是2160万吨。在一些推广乙醇燃料的省份,考虑到经济效益,加油站往乙醇燃料里搀入了大量甲醇。

目前,我国的甲醇汽油生产比较混乱,缺乏相应的行业标准和国家标准,各地生产的甲醇汽油要么只以当地的地方标准为准,要么只是企业的一个标准。“这不利于甲醇汽油的发展,要推广甲醇汽油,首先就要建立起统一的标准。”申同贺说。

由于甲醇掺入汽油没有统一的规范,加油站暗地操作,售卖时被当成普通的无铅汽油来出售,导致一些损害车辆的事故接连发生。可以肯定,政府如果不能事先约束、加以规范的话,市场混乱到一定程度,将会严重损害甲醇燃料这个产品。

材料价格依据安徽省材料价格依据安徽省材料价格依据
文章字数:4832
点击数:2297
[ 打印当前页 ]