目前,煤制甲醇產(chǎn)能已現(xiàn)過剩之勢,煤基醇類技術(shù)開發(fā)熱點(diǎn)開始轉(zhuǎn)向高辛烷值的替代燃料——混合醇。在上周召開的首屆煤制混合醇技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證會(huì)上,與會(huì)專家提出,為盡快實(shí)現(xiàn)煤制混合醇的工業(yè)化,首先要開發(fā)高活性、高C2+OH選擇性的催化劑,模擬出分離流程后,建立示范裝置。
中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所房克功研究員認(rèn)為,低碳混合醇反應(yīng)工藝應(yīng)溫和化,在低溫低壓下進(jìn)行合成,關(guān)鍵是開發(fā)高效、高選擇性的催化劑。這不僅要確保催化劑批量生產(chǎn)成本廉價(jià)化、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定(壽命至少1年),而且要提高催化劑活性和C2+OH的選擇性,提高CO轉(zhuǎn)化率和C2+OH時(shí)空產(chǎn)率,減少甲醇、烴類及CO2的生成,并使產(chǎn)物分布集中,降低混合醇分離能耗成本。
中科合成油工程有限公司技術(shù)顧問唐宏青表示,混合醇催化劑要選擇合適的動(dòng)力學(xué)方程參數(shù),以確定反應(yīng)器內(nèi)催化劑需要量,測定催化劑的前后期收率和轉(zhuǎn)化率,計(jì)算每噸產(chǎn)品消耗的催化劑量,同時(shí)保證催化劑原料的可靠性。
唐宏青建議,可先用流程模擬建立初步流程,篩選出合格的催化劑后,選擇良好的煤氣化或生物質(zhì)氣化技術(shù),確定千噸到萬噸級(jí)示范裝置作為催化劑評(píng)價(jià)裝置,然后根據(jù)運(yùn)行情況再擴(kuò)建為商業(yè)化裝置。
專家強(qiáng)調(diào),在確保催化劑穩(wěn)定性的前提下,使用氫碳比較低的合成氣,有利于總醇選擇性的提高,尾氣要實(shí)現(xiàn)碳資源循環(huán)利用,全面提高過程的經(jīng)濟(jì)性。唐宏青表示,提高混合醇附加值,將反應(yīng)后的C1~C3醇類返回合成反應(yīng)器,這樣可以不生產(chǎn)C1~C3醇類,只生產(chǎn)C4以上的醇類,需要通過實(shí)驗(yàn)或模擬計(jì)算驗(yàn)證可行性與經(jīng)濟(jì)性。
低碳混合醇是指C1~C5的醇類混合物,在一套生產(chǎn)裝置上同時(shí)生產(chǎn)甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇等醇類混合物,經(jīng)過分離也可以得到上述各種醇類的單醇;旌洗伎梢蕴娲、柴油,因其具有很高的辛烷值,其防爆抗震性能優(yōu)越,與汽油摻混可替代有環(huán)保爭議的甲基叔丁基醚,混合醇里面的乙醇、丙醇、丁醇、戊醇也可以分離提取。
目前,國內(nèi)尚無混合醇的工業(yè)裝置,只有神華集團(tuán)正在建設(shè)5000噸/年的中試裝置,兗礦集團(tuán)的萬噸級(jí)裝置明年下半年開建。