中国乙醇汽油技术新突破，环保出行不再是梦

中国乙醇汽油技术新突破，环保出行不再是梦

中国在乙醇生产技术方面取得重大突破。全球规模最大的60万吨/年乙醇生产装置在我国启动试生产，产出合格无水乙醇，开辟了非粮乙醇生产新路线。这一技术突破不仅大幅提高了附加值，还为钢铁与石化行业低碳化融合发展提供了可行途径。

此次引发关注的非粮乙醇生产项目，采用的是中国科学院大连化学物理研究所(以下简称大连化物所)和陕西延长集团共同开发的具有自主知识产权的合成气制乙醇工艺技术(DMTE技术)。简单地说，这种技术成功将焦炉煤气转化为甲醇，并进一步将其转化为乙醇，不仅大幅提高了附加值，还为钢铁与石化行业低碳化融合发展提供了可行途径。利用这种技术路线生产出的无水乙醇(通常指纯度高达99.5%以上的乙醇产品)，由于其纯度高、溶解性强，在化工、制药等领域有着广泛应用。

这是一条全新的非粮乙醇合成路线，采用全新的分子筛催化剂和铜基催化剂，反应过程中的产物主要为醇和酯，无腐蚀性，具有较大的经济效益和开发前景。该技术路线的成功开发，对我国石油化工原料替代、保障国家能源安全、优化生态环境和服务国民经济建设具有重要的战略意义。

在世界上，传统乙醇通常采用玉米、甘蔗等粮食作物作为原料进行生产，非粮乙醇则采用生物质(指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物)、煤、天然气等非粮食资源生产。

研究非粮乙醇与我国乙醇市场的现状有关。相关资料显示，2022年，我国燃料乙醇产量约270万吨，而我国汽油表观消费量约1.3亿吨，若按10%的比例添加乙醇，燃料乙醇需求量约为1300万吨，市场缺口高达1000万吨。因此，发展非粮乙醇生产技术，能够扩大可用原料范围，降低能源生产对有限资源的过度依赖。

粮食安全是全球面临的另一个巨大挑战。以玉米、小麦、甘蔗等为原料的传统乙醇生产方法对粮食作物有较大需求，而这些作物也是人类主要的食品来源。过度使用粮食作物用于生产燃料会对食品供应造成影响，进而影响全球粮食安全。目前，全球约90%的乙醇依然采用农作物发酵生产，尤其是作为燃料乙醇生产和消费大国的美国和巴西，他们分别采用玉米和甘蔗为原料生产乙醇。然而，随着全球对燃料乙醇的需求不断扩大，美国、巴西等国也将面临“与人争粮”的问题。

显而易见，研究非粮乙醇的生产对于避免与人争粮、减少对粮食作物的依赖、保障国家粮食安全具有重要意义，并且能为可持续能源的发展提供更多可能性。

值得关注的是，此次60万吨/年DMTE技术的工业应用与以往大不相同，除了规模更大、难度更高、面临的问题更为复杂之外，还以焦炉煤气制取的甲醇和以混煤及焦粉制取的合成气为原料，实现了焦炉煤气和煤炭的共同利用。因此，此次DMTE技术的应用不仅为煤炭的洁净、低碳、高效转化提供了技术支撑，对于推动钢厂煤气高附加值利用，促进钢铁与能源化工行业协调发展，助力中国能源和产业结构低碳化转型也具有重大意义。

我国是钢铁生产大国，2022年全国粗钢产量超过10亿吨，钢铁、焦化等行业二氧化碳排放量较大，减排难度也不小。在国家“双碳”目标的大背景下，突破现有的工艺流程，重塑钢铁、焦化等产业的发展模式是一项紧迫的关键任务。以钢铁产业为例，生产钢铁的同时会产生大量尾气，俗称钢厂尾气，其主要成分为一氧化碳、氢气。目前，钢厂尾气主要通过燃烧用于加热和发电，从而实现资源的再利用，但存在热能利用效率低且生成大量二氧化碳等缺点，急需寻找新的技术实现资源再利用。

“如果大量的钢厂尾气利用DMTE技术生成乙醇，那将会实现清洁燃料乙醇的大规模生产，满足社会对燃料乙醇的需求，在保证经济效益的前提下，带动一个新产业。”刘中民院士说。我国现有超1000亿Nm3(Nm3为体积单位，指在0℃时1个标准大气压下的气体体积)的钢厂尾气，如果把

为贯彻党中央、国务院决策部署，保障国家粮食安全，全面落实《中华人民共和国可再生能源法》和相关政策，根据国家能源局“把生物燃料乙醇生产和乙醇汽油使用纳入派出机构日常监管”的工作要求，2023年山东能源监管办立足监管职责，强化责任担当，印发《关于加强生物燃料乙醇生产和乙醇汽油使用日常监管的通知》，积极主动探索建立日常监管长效机制。通知强调，要从保障粮食和能源“两个安全”的高度，认真落实国家粮食和能源相关政策，牢牢把握落实玉米燃料乙醇项目停缓建要求，严控玉米燃料乙醇产能扩张的总体要求，牢牢把握以严厉打击封闭运行区域内销售非乙醇汽油行为重点，持续强化乙醇汽油市场监管，督促成品油销售企业按规定销售乙醇汽油的总体要求，严格规范生物燃料乙醇生产企业和石油销售企业生产经营行为，切实维护乙醇汽油和燃料乙醇市场稳定。

中国燃料乙醇产业起步较晚但发展迅速，2022年产能达到624.5万吨，较2021年增长60万吨，产能增长率10.56%。伴随行业竞争显现加剧态势，燃料乙醇行业传统发酵工艺扩能放缓，煤基乙醇部分产能进入燃料乙醇行业概率增加。

乙醇汽油作为一种由普通汽油和生物质乙醇按一定比例混合而成的新型燃料，其主要成分是脂肪族醇类化合物，而普通汽油则是以石油为原料提炼出的石油蒸馏物，主要成分是碳氢化合物。乙醇汽油的燃烧效果更好，能够减少尾气排放量，降低空气污染；而普通汽油虽然燃烧效率较高，但尾气排放量较大。此外，乙醇汽油作为一种可再生能源，其来源更加环保，可以减少对石油资源的依赖；而普通汽油则是不可再生资源，长期开采会导致石油资源枯竭。在价格方面，由于乙醇汽油的生产成本相对较低，因此其售价也普遍低于普通汽油。

乙醇汽油的推广使用，不仅有助于优化能源结构、改善生态环境，还能有效调控粮食市场、促进农业发展。随着技术的不断进步和政策的持续支持，中国乙醇汽油行业将迎来更加广阔的发展前景，为实现绿色低碳出行提供有力支撑。