煤制乙醇技术的应用及发展
煤制乙醇研究报告
煤制乙醇研究报告
煤制乙醇是一种由煤制造的清洁燃料，在能源领域具有广泛的应
用前景。
目前，全球煤储量丰富，煤制乙醇技术也得到了快速发展。
煤制乙醇的制备过程一般包括煤的气化和合成乙醇两个主要过程。
煤气化是将煤通过高温高压气化反应将其转化为气态碳氢化合物的过程；合成乙醇是将气化产物中的一氧化碳和氢进行催化反应生成乙醇。
煤制乙醇的原料来源丰富，可以利用废煤、低质煤等资源进行生产，
同时在煤制乙醇生产过程中可以回收利用CO2，减少了环境污染。
目前，煤制乙醇技术已经在中国、美国、德国等国家得到了广泛
应用，并取得了较好的效果。
尤其是在我国，地处北方的煤炭资源丰富，煤制乙醇具有巨大的发展潜力。
在政策和技术的支持下，中国煤
制乙醇产业的发展前景非常广阔。
总之，煤制乙醇作为一种清洁能源具有广阔应用前景。
虽然技术
上还存在一些难点，但是随着科技的不断进步，相信煤制乙醇的技术
和应用都会得到更大的发展。
煤制乙醇技术与应用
维持在 ４ ０ ０ ０元／ ｔ ．这样 比粮 食 乙醇 和纤 维素 乙醇
的成本 都低 目前 乙醇 最 大 的 下游 市 场 是 和 汽 油 调 配 形成
车用 燃 料 ．即 乙醇 汽 油 煤 制 乙醇 用 来 作 燃料 具
有 可 行 性 ．但 与 国 内不 少地 区 正在 迅 速 推 广 应 用 的 甲醇 燃 料 相 比不 具 有 成本 优 势 （ 不 过 ． 甲醇 燃 料 在我 国最 终 的推 广 进 程 和深 度 还 有 待 深 入 论 证
１ 合成气 制 乙醇的技术路线
１ ． １ 合成气 制 乙醇技 术 综述 目前 煤 制 乙醇 的 工艺 路 线 主要 分 为 三 种 ：一 是合 成气 直接 制 乙醇 ：二 是 合成 气生 物 法制 乙醇 ， 即利 用 微 生 物 发酵 技 术 ，以合 成 气 （ 包 括 含 一 氧 化碳 和 氢 气 的 废气 ）生 产 乙醇 ：三是 合 成 气 经 醋
碳 羰基 合 成 的 ，而 甲醇是 氢气 和 一氧 化碳 合 成 的 。
本 来 氢气 和 一 氧 化 碳 合 成 就 可 以 直 接 生 产 乙 醇 ．
作者简介 ： 钱伯章 （ １ ９ ３ ９ 一 ） ，男 ，江 苏 省 人 ，教 授 级 高 Ｔ ，从 事
石油化Ｔ技术和经济信息调研和传播工作。
第２ — ３期
钱 伯 章 ：煤 制 乙醇 技 术 与 应 用
・ ２ ７・
甲醇要 难 得 多 ．产 物 组 分 也 比较 复 杂 ．粗 产 品还
首套 万 吨级 煤 经 合成 气 制 乙 醇 工业 化 装 置 加 速 推
煤基酒精的用途
煤基酒精的用途乙醇，我们更为熟知的名称是酒精，是现代化学工业中一种非常重要的基础原料。
在众多生产方式中，煤基乙醇以其独特的优势在国内外市场占据了一席之地。
特别是在我国这样一个富煤缺油少气的国家，煤基乙醇的生产不仅关乎能源安全，也与粮食安全息息相关。
煤基乙醇作为一种清洁燃料，具有广阔的应用前景。
它不仅可以用于汽油的添加剂，降低汽车尾气中的污染物排放，还可以直接作为燃料使用，减少对环境的污染。
作为重要的化工原料和溶剂，煤基乙醇的应用更是广泛。
例如，它可以用于制造乙烯、丙烯等重要的基本有机化工原料，而这些原料又是生产各种塑料、合成纤维和农药等产品的基本原料。
此外，在我国，以玉米为原料的粮食发酵法是乙醇生产的主要方式。
但随着技术的发展和资源结构的调整，以煤为原料的煤基乙醇逐渐崭露头角。
这种技术的出现不仅大大提高了乙醇的生产效率，而且降低了生产成本。
以陕西延长石油榆神能源化工有限责任公司为例，他们建设的50万吨/年煤基乙醇项目是国内首套也是最大的在建煤制乙醇项目。
该项目采用国内自主研发技术，以煤为原料，设计年生产乙醇50万吨。
这种技术的出现，不仅为我国的能源安全提供了新的解决方案，同时也为我国的粮食安全提供了新的保障。
但同时也要看到，煤基乙醇的生产过程中仍然存在一些挑战和问题。
如何提高生产效率、降低能耗和污染、保障原料供应等都是需要进一步研究和解决的问题。
综上所述，煤基乙醇作为一种重要的化工原料和清洁燃料，在我国具有广阔的应用前景和巨大的市场潜力。
但同时，我们也需要持续推动技术创新和管理升级，以应对未来可能出现的挑战和变化。
只有这样，我们才能在保障能源安全和粮食安全的同时，实现经济的可持续发展。
煤制乙醇可行性分析
煤制乙醇可行性分析引言随着全球能源消耗的不断增加和环境问题的日益严重，人们对于可再生能源的需求也越来越迫切。
乙醇是一种重要的可再生能源，可以作为替代汽油的燃料，具有清洁、低排放等优点。
然而，传统的乙醇生产方式主要依赖粮食作物，存在资源压力和食物安全问题。
煤制乙醇作为一种新型的乙醇生产技术，近年来备受关注。
本文将对煤制乙醇的可行性进行分析，旨在探讨其在可持续能源领域的应用前景。
煤制乙醇技术概述煤制乙醇是利用煤作为原料，通过化学反应将煤中的碳转化为乙醇的一种技术。
该技术主要包括煤气化、合成气转化和催化转化三个步骤。
首先，通过煤气化将煤转化为合成气，包括一氧化碳和氢气。
然后，通过合成气转化将合成气中的一氧化碳和氢气转化为乙醇前体物。
最后，通过催化转化将乙醇前体物进一步转化为乙醇。
煤制乙醇技术可以利用煤这种丰富的资源，减少对粮食等可食用资源的依赖，同时还可以减少二氧化碳的排放。
煤制乙醇的优势和挑战优势1. 资源丰富：煤作为一种丰富的矿产资源，在全球范围内广泛存在。
相比于传统的乙醇生产方式依赖粮食作物，煤作为原料可大大减少对可食用资源的需求，缓解了资源压力。
2. 减少碳排放：煤炭是化石燃料的一种，燃烧产生的二氧化碳是主要的温室气体之一。
煤制乙醇技术可以将煤炭转化为乙醇，减少燃煤过程中产生的二氧化碳排放，有助于缓解温室效应。
3. 促进经济发展：煤制乙醇技术的发展可以带动相关产业链的发展，为当地经济增长提供新的动力。
煤制乙醇技术还可以提供就业机会，改善当地居民的生活水平。
挑战1. 高能耗：煤制乙醇技术需要大量能源供给，包括煤气化过程中的热能和电能，以及乙醇合成过程中的压缩和解吸等能源消耗。
由于煤炭的使用，煤制乙醇的能源消耗较大。
2. 环境影响：煤制乙醇技术在生产过程中产生废水和废气，其中含有污染物和有害物质。
这些废水和废气的处理对环境保护而言是一个挑战，需要采取相应的污染治理措施。
3. 技术难题：目前煤制乙醇技术仍处于发展阶段，存在一些技术难题亟待解决。
2023年煤制乙醇行业市场发展现状
2023年煤制乙醇行业市场发展现状
煤制乙醇是一种以煤炭为原料生产乙醇的技术，近年来在中国得到了广泛应用和发展。
随着能源紧缺和环保意识的增强，煤制乙醇行业市场发展前景广阔。
以下是该行业市场发展现状的分析。
一、市场规模不断扩大
煤制乙醇作为一种可再生的绿色能源，市场潜力巨大。
目前，煤制乙醇工业已经在全国范围内得到了推广和发展，煤化工产业中的煤制乙醇工艺已形成了普遍规模化生产。
2019年全国煤制乙醇产量达到450万吨，同比增长近30%。
二、技术水平不断提高
随着科技的不断进步和产业的发展，煤制乙醇生产技术不断提升。
近年来，煤制乙醇工艺技术也取得了长足进展，生产成本不断降低，品质稳定，应用领域不断扩大。
三、政策支持力度逐渐加大
为了适应新能源的发展和环保的需要，政府出台了一系列的政策支持，为煤制乙醇领域的企业提供了更多的发展机遇。
其中，金融支持政策、结构调整和技术升级、鼓励开发新能源、环境保护等激励措施的落实对煤制乙醇企业进行发展提供了广阔的空间和条件。
四、市场竞争加剧
随着市场规模的不断扩大，煤制乙醇行业的竞争也日益加剧。
行业内大型企业不断涌现，同时传统石油化工企业也在积极进入这个领域。
因此，煤制乙醇企业需要不断提高技术水平和产品质量，以此来提升自身的竞争力。
综上所述，煤制乙醇行业市场发展现状趋势良好，有着广阔的市场前景和发展潜力。
随着政策支持力度的逐渐加大和技术水平的不断提高，相信未来煤制乙醇行业会迎来更加繁荣的发展局面。
乙醇制备技术发展现状分析
乙醇制备技术发展现状分析重庆远达烟气治理特许经营有限公司科技分公司，重庆 400000摘要：本文围绕国内乙醇制备技术及其产业的发展现状进行了综述。
以制备方式为分类依据，首先介绍了传统发酵、合成方法制备乙醇工艺路线，描述了不同工艺的应用、成本情况。
再以二氧化碳合成路径为主线，描述了经电催化、直接或间接等工艺制备乙醇的技术研究进展，及其工程实践的可行性。
最终讨论分析了各乙醇制备工艺间的优劣势，梳理了技术可能的发展方向。
关键词：乙醇；传统工艺；二氧化碳制备中图分类号：TQ031.21 引言近年来，随着化石能源的大量消耗，温室气体如CO2的排放量急剧增加，引起了全球气候变暖等诸多严峻的环境问题。
乙醇在常温、常压下是一种无色透明、易燃易挥发的液体，是一种泛用化工品，常用作原料、消毒剂广泛应用于工业、民用领域，甚至可以作为清洁燃料，调入汽油或直接燃烧，缓解化石能源、温室气体排放等难题。
据可再生燃料协会(RFA)统计数据，2019年全球生物乙醇产量达达到290亿加仑，折合约8670万吨。
其中美国和巴西占80%以上。
2018年国内乙醇产量为760万吨（产能为1500万吨），其中燃料乙醇占总量35%，约266万吨，次于白酒用量，高于化工消费量。
2020年我国乙醇消费总量约为870万吨，基本处于供需平衡状态。
目前我国燃料乙醇消费量在300-350万吨左右，其中自产250-300万吨左右，进口约60万吨[1]。
2020年底，国务院新闻办公室发布《新时代的中国能源发展》白皮书，提出“坚持不与人争粮、不与粮争地的原则，严格控制燃料乙醇加工产能扩张”。
国家能源局印发《2021年能源工作指导意见》明确提出，要加快推进纤维素等非粮生物燃料乙醇产业示范，指出了发展纤维素燃料乙醇将是生物燃料乙醇的重点方向。
2 传统制备乙醇技术2.1粮食发酵制备乙醇工艺发酵法制备乙醇是在传统酿酒的基础上发展而来的，在相当长的时间里，是生产乙醇的唯一工业方案。
2024年煤制乙醇市场分析现状
2024年煤制乙醇市场分析现状概述煤制乙醇作为一种可再生的生物燃料，具有减少温室气体排放、降低能源依赖、促进能源结构优化等优势，在能源领域受到越来越多的关注。
本文将对煤制乙醇市场的现状进行分析。
主要市场化工煤制乙醇在化工领域的应用前景广阔。
它可以作为合成催化剂、溶剂和溶剂抽提剂等重要原料，广泛应用于涂料、树脂、染料等行业。
另外，煤制乙醇还可以用于制造酯类化合物，如润滑油、塑料等，具有很大的市场潜力。
能源作为一种可再生的燃料，煤制乙醇在能源领域的应用也具有重要意义。
煤制乙醇可以被混合入汽油中，提高燃烧效率并降低尾气排放。
此外，煤制乙醇还可以作为替代燃料，用于发电、供热等领域，能有效减少对传统化石燃料的依赖。
医药煤制乙醇在医药领域也有广泛的应用。
它可以作为药物合成的原料之一，用于制造抗生素、生物制剂、抗癌药物等药品。
煤制乙醇具有较高的纯度和稳定性，可以满足药品生产的要求，因此在医药行业具有良好的市场前景。
市场现状国内市场目前，中国是全球最大的煤制乙醇生产国之一。
煤制乙醇在中国的市场需求量巨大，主要用于能源和化工行业。
政府对煤制乙醇的政策支持力度加大，相应的产业链正在不断完善，市场潜力巨大。
国际市场煤制乙醇在国际市场也逐渐兴起。
一些发达国家已经开始采用煤制乙醇作为可再生能源的替代品，以减少对传统燃料的依赖并降低温室气体排放。
随着环保意识的提高和可再生能源的重要性日益凸显，煤制乙醇在国际市场上具有广阔的发展前景。
市场竞争技术竞争煤制乙醇的生产技术目前仍处于探索和改进阶段。
不同的技术路线对煤制乙醇的产量和纯度有着不同的影响。
目前，传统的热解和气化技术是主要的生产方法，但仍存在产量低、能耗高等问题。
因此，提高生产技术的效率和节能减排是市场竞争的重要方面。
市场竞争由于煤制乙醇市场潜力巨大，各大企业纷纷涉足其中。
国内外的石油化工、能源和化工巨头都在积极开展煤制乙醇的研发和生产。
此外，一些新兴企业也在加大对煤制乙醇产业链的投入。
煤制乙醇项目前期分析：政策和市场
煤制⼄醇项⽬前期分析：政策和市场⽂/ 郭彦江晋煤集团煤化⼯研究院⼄醇（Ethanol），⼜称酒精，分⼦式C2H5OH，相对分⼦量46.07，是⼀种⽆⾊、透明、易挥发和易燃烧的液体，具有酒的⽓味和刺激性⾟辣味，能跟⽔以任意⽐例互溶，其蒸汽与空⽓混合能形成爆炸混合物。
⼯业⼄醇含⼄醇约95％，含⼄醇达99.5％以上的称为⽆⽔⼄醇，可作为燃料⼄醇。
燃料⼄醇经添加到汽油中进⾏调和后成为车⽤⼄醇汽油。
随着社会对环保的要求更加严苛，借鉴美国、巴西等国已⼗分成熟的⼄醇汽油推⼴政策与市场运⾏的经验，国家于2002年开始实施⼄醇汽油政策。
燃料⼄醇最初以粮⾷发酵⽣产燃料⼄醇，但由于粮⾷燃料⼄醇项⽬出现“与⼈争地、与地争粮”的现象开始被停批，以⾮粮原料⽣产燃料⼄醇项⽬逐渐发展起来，由于⾮粮燃料⼄醇成本居⾼不下以及国家政策补贴的取消，煤制⼄醇项⽬应运⽽⽣且发展迅速。
国内已建和新建的煤制⼄醇项⽬⼗多个，产能约400万吨，国内不少化⼯企业也有上煤制⼄醇项⽬的意愿，更加快了煤制⼄醇发展的步伐。
国内科研单位不断地研发新的技术路线来满⾜国内的⼄醇需求，但从⽬前已建成煤制⼄醇项⽬的运⾏情况来看，存在着⼯艺路线长、成本⾼、运⾏不稳定等问题。
据此，为探究煤制⼄醇项⽬的可⾏性，本⽂前期对国内外⼄醇⽣产企业进⾏调研，后期根据调研结果以及⼤量的⽂献分析，为企业上马煤制⼄醇项⽬提供参考。
⼀、政策分析为实现经济的可持续发展，降低对⽯油等化⽯类能源的依赖程度，我国从2001年开始了以“陈化粮”为⽣产原料的燃料⼄醇⽯油替代的试点⼯作。
2002年，国家本着先试点后推⼴的原则，在河南、吉林、⿊龙江、辽宁和安徽五省进⾏封闭式车⽤⼄醇汽油使⽤试点⼯作。
2004年，试点区域进⼀步扩⼤，采取定点⽣产、定向流通的⽅式，并配合⼀定的财政税收价格政策。
2006年，“陈化粮”很快消耗完毕，国家发改委⽴即叫停⽟⽶制⼄醇项⽬，明确提出“因地制宜，⾮粮为主（不争粮、不争地）”的发展⽅向，不再增加以粮⾷为原料的燃料⼄醇⽣产能⼒，合理利⽤⾮粮⽣物质原料⽣产燃料⼄醇。
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煤制乙醇技术的应用及发展
作者：王健
来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第11期
摘要：我国煤制乙醇技术目前正处于多元化发展的重要阶段，随着我国粮食燃料乙醇停止发展以来，则更加注重煤制乙醇和纤维素乙醇的发展。
基于此，本文从我国煤制乙醇研究进展出发，探讨合成气化学催化法、合成气厌氧发酵法、醋酸直接加氢法以及醋酸酯化加氢法在煤制乙醇技术中的应用，借助煤制乙醇技术以期为我国燃料乙醇发展提供帮助。
关键词：煤制乙醇；化学催化；厌氧发酵；酯化加氢
1 煤制乙醇最新研究进展分析
现阶段，大部分国家燃料乙醇还是以粮食为主，美国主要以玉米为原料，其是世界上燃料乙醇生产最大的国家，而巴西则主要以甘蔗为主要原料，是世界燃料乙醇第二生产大国。
我国则仅次于以上两国位居第三，我国燃料乙醇最主要的应用途径为交通工具汽油的添加剂。
目前，国内乙醇汽油的推广已经覆盖了多个省份，并且随着试点规模的不断扩大，燃料乙醇的需求量也将逐渐增加。
据统计，按完全成本测算生物质乙醇成本在4700-5600元之间；而煤制乙醇成本普遍在4000-4200元之间，即使考虑粮食乙醇补贴和消费税减免等因素后，煤制乙醇仍具有显著的成本优势，成本差至少在300元/吨左右，最大可达约800元/吨。
由此可见，煤制乙醇相对于粮食和纤维素制乙醇成本都要低，发展煤制乙醇将会国家的经济发展有重要意义。
2 煤制乙醇技术工艺分析
煤制乙醇过程中以煤为原料，将其制成合成气，其主要成分为一氧化碳和氢气，然后根据不同的工艺生产燃料乙醇。
以煤为原材料生产乙醇的工藝线路主要分为：合成气化学催化法；合成气厌氧发酵法；醋酸直接加氢法；醋酸酯化加氢法；合成气经二甲醚制乙醇法。
2.1 合成气化学催化法
合成气化学催化法主要是指在铑基或铜基催化剂等的作用下将合成气转化成C1～C5的杂醇，分离得到乙醇。
此技术和甲醇合成技术类似，工艺流程短，易于工业化，是未来理想的煤制乙醇路线。
目前此技术存在的问题在于一氧化碳的转化率和乙醇选择性均较低，同时产物组分复杂，分离困难。
今后研究的重点是开发出一氧化碳的转化率高和乙醇选择性高的催化剂[1]。
2.2 合成气厌氧发酵法
合成气厌氧发酵法主要是利用厌氧生物新陈代谢最终形成乙醇。
应用于生产乙醇的微生物不仅需要具有厌氧特点，还需要具有耐高浓度的CO、CO2、NOx等气体组分的特点，因此对厌氧菌的要求非常高。
根据对相关研究显示，生物在代谢过程中生成乙醇，主要是生物在厌氧乙酰辅酶A的作用下生产的，其能够在厌氧发酵的过程中将CO、H2等气体转化成乙醇。
而在代谢过程中主要受到三种酶的作用，分别为一氧化碳脱氢酶、甲酸脱氢酶以及氢化酶，并且其中一氧化碳脱氢酶是形成乙酰辅酶的重要酶。
然而在此代谢过程中不仅只生成乙醇，还会伴有乙酸、丁醇等代谢物生成。
在采用合成气厌氧发酵法生产乙醇中需要重点考虑的问题：首先，新型菌株的培育和测试；第二，将发酵过程进行优化，从而提高一氧化碳的转化率，有利于商业生产放大化[2]。
2.3 醋酸直接加氢法
醋酸直接加氢技术主要是在金属催化剂的作用下将醋酸直接加氢转换成乙醇，生产过程中在Pd催化剂的作用下生成乙醇，具体反应步骤为：第一，醋酸分子与氢分子均吸附在Pd催化剂的表面；第二，醋酸分子在催化剂的作用下碳氧键断裂，从而生成乙酰基，乙酰基加氢生产乙醛；第三，乙醛加氢后会生成乙氧基，乙氧基加氢后最终生成乙醇，最后乙醇分子从催化剂的表面脱离。
此技术相对于合成气直接法制乙醇优势在于副反应相对较少。
目前国内很多企业已经成功开发该项技术，其中塞拉尼斯和江苏索普集团等已有醋酸加氢制乙醇工业化示范装置。
目前由于醋酸价格较高，该技术生产成本没有优势，塞拉尼斯南京27.5万吨醋酸加氢制乙醇装置已停产。
2.4 醋酸酯化加氢法
醋酸酯化加氢法主要是在强酸的作用下将同醇进行酯化反应生成醋酸酯，醋酸酯再加氢生成乙醇。
催化剂为铜基催化剂，该技术反应条件温和，酯转化率高达97%以上，乙醇的选择性也在98%以上。
目前，该技术与醋酸直接加氢法一样，由于醋酸价格较高，而没有成本优势。
2.5 合成气经二甲醚制乙醇法
合成气经二甲醚制乙醇法是大连化物所和延长石油合作开发，该技术路线为：合成气合成制甲醇；甲醇脱水制二甲醚；二甲醚再与一氧化碳催发生羰基化反应生成乙酸甲酯；乙酸甲酯与氢气反应，生成乙醇和甲醇；然后通过精制分离甲醇和乙醇，甲醇作为二甲醚合成原料返回。
甲醇脱水制二甲醚采用固体酸铝基催化剂，羰基化反应采用活性炭载体负载的Ir-La基催化剂。
该技术是目前最经济的煤制乙醇工艺路线，无水乙醇每吨综合生产成本为4000元左右。
目前延长石油和大连化物所已有10万吨/年合成气制乙醇工业示范，并已启动50万吨/年合成气制乙醇工艺包开发。
3 结语
综上所述，在以煤为原料生产燃料乙醇中直接法制乙醇的过程相对较为简单，原子经济性也相对较好，其缺点在于催化剂转化率选择性还不够高，目前还不适合大规模产业化生产。
经过上文分析可得，合成气经二甲醚制乙醇法技术已经成熟，已经应用于工业化生产，并且其经济性也比较高。
符合我国燃料乙醇发展要求。
参考文献：
[1]郭卫军.煤（合成气）制乙醇技术进展及工业化应用[J].能源化工，2015，36（05）：1-4.
[2]王宏涛，吕建宁，吕静，马新宾.煤制乙醇技术的研究及开发应用进展[J].煤化工，2014，42（04）：3-8.。