日前，江蘇索普（集團）有限公司合成氣制乙醇項目獲得江蘇省800萬元的專項經費。圖為該項目開工典禮。  （特約記者 郭兵 攝）

　　從本世紀初到現在，我國先后出現了煤制甲醇、煤制油、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制天然氣、煤炭分質利用一輪又一輪的煤化工熱潮，各地上報的甲醇、二甲醚、合成天然氣、煤制油、煤制烯烴、煤炭分質利用等項目已經出現過剩現象。因此，許多煤炭、煤化工的業內人士都在問，還有其他的煤化工項目可以發展嗎？

　　在全國15個煤炭深加工示范項目即將啟動之際，以煤制富勒烯為代表的煤制新型碳材料取得突破性進展；也有企業宣稱，煤制異丁醇將引領煤化工領域的新一波浪潮；還有煤制乙醇工藝，也開始進入煤化工企業的視野。那么，這些新的煤化工領域是否又能引領煤化工新一輪的熱潮呢？
　　
　　
　　煤制異丁醇： 規模化生產阻礙大
　　
　　
　　據中國科學院山西煤炭化學研究所研究員房克功介紹，煤制異丁醇是指合成氣先合成甲醇、乙醇、丙醇和丁醇的混合物，然后將其中的異丁醇分離提取出來，其他醇類則返回系統進行循環。“不同的研究機構推出了不同的催化劑，從而可以得到各種醇比例不同的低碳混合醇。但目前的催化劑指向性都比較差，很難達到只反應產出某種醇。而且完全依靠貴重金屬的話，煤制異丁醇很難實現規模化生產。”

　　中科合成油工程有限公司技術顧問唐宏青也表示，將低碳混合醇中的異丁醇單獨提出來，其他醇則進行循環，這種先合成后加熱分解的工藝，能耗很高，能量利用效率也很低。目前有企業認為，用700元/噸的煤生產出4000元/噸的異丁醇很有經濟效益，但這種經濟計算存在不少漏項。

　　衡量一項新工藝能否大規模發展，還要看產品的市場容量。那國內異丁醇需求有多大呢？

　　卓創資訊異丁醇分析師呂敏介紹說, 異丁醇主要用于生產鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP）和選礦劑，國內的需求總量為25萬～26萬噸，其中國內生產估計在10萬噸左右，進口量為15萬～16萬噸。

　　有企業宣稱，異丁醇可以替代甲基叔丁基醚(MTBE)作為氧化劑加入汽油中。那么，甲基叔丁基醚的需求量又有多少呢？據記者調查，2011年我國MTBE需求總量為466.7萬噸，而MTBE總產能達到了508.5萬噸。如果異丁醇可以替代MTBE20%的需求量, 異丁醇的需求量也就100萬噸。預計到2015年國內MTBE總消費量將達到912.26萬噸，其中調油用MTBE消費量將在733.61萬噸，化工用MTBE消費量將在178.65萬噸。

　　然而，異丁醇還將面臨MTBE其他替代品碳酸二甲酯、醋酸仲丁酯、混合芳烴、甲苯等調油原料的競爭，異丁醇在調和油市場需求量難以得到提升。

　　此外，8月28日，國家質檢總局、環保部、商務部、國家能源局四部門聯合下發《關于促進車用汽柴油產品質量提升的指導意見》，對擅自利用化工原料、添加劑，兌制混配調和汽柴油等違規經營行為進行打擊，異丁醇作為汽油添加劑也將受到限制。

　　因此，專家表示，煤制異丁醇可以適度發展，但不能大規模發展，難以引領煤化工的新一波熱潮。
　　
 

專家認為富勒烯作為光學材料目前還很難走向市場，這也必然影響到煤制富勒烯的發展。圖為美國科學家采用富勒烯研發出的太陽能電池薄膜。 （CFP 供圖）

　　煤制富勒烯： 下游市場容量有限
　　
　　
　　富勒烯是一種新型的納米材料，因其獨特的物理化學特性，可以在生物、醫藥、微電子等領域應用。據了解，富勒烯作為潤滑油添加劑，可以延長潤滑油30%的壽命；富勒烯與堿金屬復合可以作為高溫超導材料，其超導臨界溫度達46開氏度；因良好的光學及非線性光學性能，富勒烯可以用于制造有機太陽能電池。

　　國內外主要以高純石墨電極為原料制備富勒烯。由于煤的價格低廉且來源廣泛，以煤為原料制備富勒烯也開始引起關注。國內外通用的基本技術方法是，煤經預處理后得到可導電煤基碳棒，采用電弧放電蒸發碳棒得到煙灰，以不同的有機溶劑將富勒烯從煙灰中分離提取出來。

　　日前，煤制富勒烯產業化開發取得突破性進展，內蒙古一家企業經過3年的努力，解決了生產和純化的關鍵技術。該企業甲苯輔助石墨燃燒生產富勒烯的中試設備產率得到提高，且單條生產線具備30千克/年富勒烯粗品的生產能力。這一消息迅速引起了業內人士的關注。

　　但中科院院士、廈門大學化學化工學院教授鄭蘭蓀指出，目前國內的煤制富勒烯還處于基礎研究階段，工藝技術并不成熟。

　　專家認為，煤的成分十分復雜，尤其是煤中的無機礦物雜質會影響富勒烯的生成，對其純化相當不利，嚴重影響了富勒烯的品質。而且目前工藝技術仍舊不成熟，煤制富勒烯產率非常小，能超過1%就不錯了，產品分離難度也大。

　　如果說技術成熟是基礎，那么市場則是決定推進新工藝產業化的關鍵。中國科學院化學研究所研究員王春儒表示，富勒烯作為基本材料，剛剛起步，從理論上看，遠景需求可能較大，但具體需求量不好判斷。

　　大連理工大學邱介山教授也認為，富勒烯應用于潤滑油、光學材料、制藥等領域完全可能，也完全可行，但是目前還沒規模化應用，市場用量很小。

　　國家自然科學基金委工程與材料學部無機非金屬材料處處長陳克新則直接指出：“富勒烯市場不會太大。以富勒烯為關鍵材料，可以制作太陽能電池，但該工藝還沒走向市場；如果用于潤滑油添加劑，成本又太高；用于化妝品，卻又不是它的長處。”

　　一些企業的情況也證實了專家們的說法。濮陽市永新富勒烯科技有限公司總經理王永軍介紹說：“富勒烯實際應用市場與預想的距離還很大，市場需求量太小，我們公司每年也就銷售1～2千克富勒烯。”

　　“因此，總的來說，由于富勒烯市場的不明確，煤制富勒烯工藝目前很難實現大規模生產。”鄭蘭蓀說。
　　
　　
　　煤制乙醇： 替代燃料無比較優勢
　　
　　
　　據記者了解，一些煤化工企業看好煤制乙醇，除了用于生產醋酸乙酯和環氧乙烷等下游產品外，最大的吸引力是將其作為車用燃料。預計2015年我國汽車保有量將達到1.6億～1.8億輛，成品油需求將達到3.3億噸，其中汽油消費量將達1億噸左右。按照國內目前通常使用的E10(摻混10%的乙醇)標準計算，屆時乙醇汽油對燃料乙醇的需求將達1000萬噸。

　　而目前我國燃料乙醇主要采用糧食發酵法生產，主要集中在國家規定的河南天冠燃料乙醇有限公司等5家定點生產企業。其中，廣西中糧生物質能源有限公司以木薯為生產原料，河南天冠燃料乙醇有限公司是以小麥為主要原料，其余3家均以玉米作為生產燃料乙醇的原料。目前，這5家燃料乙醇生產企業都是靠國家給予補貼支撐其運行，且去年這5家企業燃料乙醇產量只有199萬噸。因此，一些企業認為，只要裝置穩定運行，煤制乙醇可以替代以糧食法生產燃料乙醇的工藝。

　　然而企業的這些想法，并沒有得到專家們的認同。首先是價格方面。據悉，目前煤制乙醇的工藝路線主要分為3種：一是合成氣在催化劑作用下直接合成C1～C5低碳醇，然后分離出乙醇；二是采用合成氣發酵法；三是合成氣經醋酸(醋酸酯)加氫制乙醇。這3種工藝路線生產成本都在6000～7000元/噸，與目前的乙醇市場價格差不多。

　　全國醇醚燃料及醇醚清潔汽車專業委員會副會長方德巍還表示，煤制乙醇按照化學反應計算，64噸合成氣產46噸乙醇，即1.4噸合成氣生產1噸乙醇，合成氣轉化率為71%。而煤制甲醇基本是1噸合成氣轉化為1噸甲醇，并且甲醇市場價格只有乙醇的一半。因此， 乙醇汽油與同作為新型替代燃料的甲醇燃料相比沒有競爭力。

　　其次，煤制乙醇還要考慮到燃料乙醇面臨的市場壁壘和銷售渠道的影響。方德巍介紹說，目前僅有中石油、中石化兩家公司擁有燃料乙醇混配權。因此，在國家定點生產銷售的省份中，獲得許可生產燃料乙醇的企業只能向中石油、中石化兩大油公司銷售燃料乙醇。而且乙醇汽油對存儲和運輸要求都比較苛刻，存儲過程中一旦吸水，乙醇就易被分離出來，引起乙醇汽油的辛烷值下降。

　　唐宏青也不看好乙醇車用替代燃料市場。他表示，我國汽油、柴油并不緊缺，中石化、中石油2011年共出口汽油406萬噸。海關數據也顯示，2012年上半年我國共出口加工貿易柴油11.1萬噸，同期汽油出口154.67萬噸。

　　因此，在專家們看來，如果企業要上煤制乙醇工藝，可以考慮用于化工下游產品開發，作為替代燃料是沒有優勢的。

國內煤化工項目一輪又一輪的熱潮，讓有些產品已經出現過剩，企業人士為此希望能找到煤化工新的發展方向。圖為一個煤制二甲醚項目的開工現場，一個煤制甲醇項目正在施工。這樣的場景近兩年在國內不同地方重復上演。     （CFP 供圖）