我国能源结构以燃烧煤炭为主,国家出台了限制开采高硫煤政策,对近期减少二氧化硫排放起到积极作用。但是,由于高硫煤也是一种重要的化石能源,如何合理开发利用成为高油价下亟待破解的难题之一。目前我国一些地方正在开展的利用高硫煤制造甲醇的产业化探索,为我国高硫煤的开发利用展现了广阔前景。
“煤制甲醇”是石油替代的现实选择
近年来,我国能源问题日益突出。国家高度重视煤化工产业的发展,并把它列入我国中长期能源发展的战略重点。目前,国家车用甲醇汽油标准即将出台,甲醇不仅是重要基础有机化工原料,更是替代石油的重要清洁燃料。从汽车工业发展来看,到2020年我国汽车保有量预计将达到1.5亿辆,这将使我国承受巨大的能源供应压力。专家认为,我国应发展高硫煤制造甲醇、二甲醚、甲醇重整富氢气(简称醇醚氢)的清洁汽车燃料,代替石油短缺,走中国资源特色的汽车发展道路。
目前,我国高硫煤资源探明储量达620亿吨,约占煤炭总储量的1/4。作为一种特殊性质的煤炭,高硫煤具有巨大的潜在开发价值。我国高硫煤主要分布在煤炭资源较少的南方地区,在北方煤矿中下部煤层中也有不同程度的分布,其中山东兖矿高硫煤储量约10亿吨。
甲醇,是广泛应用于化工、医药、轻纺、国防等领域的基础化工产品。由于甲醇燃料的清洁性和经济性,“煤制甲醇”是目前解决我国车用燃料替代的一个重要选择。我国经济持续高增长对甲醇的需求连年保持在20%。2007年,我国甲醇消费量为900多万吨,其中进口量稳定在136万吨左右。特别是甲醇所具有的良好的燃烧性能,使国内许多单位纷纷研发含甲醇15%至85%的混合燃料。由于世界甲醇需求量不断递增,甲醇生产的竞争已向原料价格较低的地区转移。近年来,发达国家加快了将世界甲醇的生产中心向南美、沙特、伊朗和中国转移的步伐。
目前,我国已启动甲醇燃料国家标准编制计划,首先编制变性燃料甲醇、M85和M15高比例甲醇汽油国家标准,为甲醇汽油进入市场扫清障碍。这对改变我国“煤多、油贫、气少”的能源格局,大力发展新型煤化工产业,以煤为原料替代石油生产甲醇清洁燃料,减轻燃煤造成的环境污染,降低中国对进口石油的依赖意义重大。当前,煤化工行业面临着新的市场需求和发展机遇。
以煤为原料建设大型甲醇生产装置,符合国家产业政策、能源和环境保护政策。但是,用煤炭制甲醇势必在一次能源结构上出现减量态势,这在能源安全上有拆东墙补西墙之虞。而用高硫煤制造甲醇,则避免了这一问题。兖矿集团在国内首家成功开发出水煤浆气化技术、粉煤加压气化、低压羰基醋酸合成、煤炭间接液化、低热值硫化床燃烧发电等多项具有自主知识产权的核心技术,成为国际上惟一同时拥有粉煤气化和水煤浆加压气化技术的企业。而这一切的基础原料就是高硫煤。
实施“煤制甲醇”必须要有产业化规模
全国规模最大的年产50万吨“煤制甲醇”装置于2007年12月28日在山东兖矿国宏化工公司投产。据山东兖矿集团介绍,这也是全球首套以高硫煤为原料的50万吨“煤制甲醇”装置,这一装置投产后年可消化高硫煤100万吨,减排四万多吨二氧化硫烟尘。