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煤炭“变”酒精!除了不能喝,好处竟然这么多

发布时间:2017-03-20 14:37 来源:中青在线 作者:来点科学

  今天这个消息有点挑战小编的想象……

  消息的主人公是两位,一个是,一个是酒精

  煤,就是那些黑乎乎的矿物质,当然也常做称作燃料,估计无人不知无人不晓。

  酒精,也不用多说。一种无色、透明的液体,有时候家里会藏个一两瓶,用作急用消毒(小时候妈妈拿来给我退烧用)

  就是它们,分开来看似乎没有可说的……

  (只不过,一个是黑的,一个是白的——其实是无色的)

  但今天中科院一个重磅消息显示,科学家可以把煤炭“变成”酒精,没错,就是不带水的酒精……这个消息让小编脑洞大开……

  他们的术语称作,煤炭经合成气可以直接制成乙醇,并已经达到了年产10万吨的“小目标”!这在世界上是首次!

  用中科院院长白春礼的话说,这个项目的成功投产,在世界范围内首开先河,占据了技术制高点,奠定了我国煤制乙醇技术及工业化的国际领先地位。 (此处应有掌声)

  乙醇,也就是俗称的“酒精”,我们只知道它可以勾兑白酒饮用、还可用于医用消毒。在工业应用中,酒精既可用作清漆、化妆品、油墨、脱漆剂的溶剂,还可用作农药、橡胶、塑料、人造纤维、洗涤剂等的制造原料。 但是,乙醇的最大用处是作为汽油添加剂,即燃料乙醇使用。(长知识了,搬好小板凳慢慢说)

  乙醇可以替代或部分替代汽油作发动机燃料,减少原油消耗,从而减轻对石油的依赖,提高国家能源安全。

  其实,当然小编也是查了资料才知道,从1993年开始,我国就成了石油净进口国,之后,石油对外依存度逐年提高,严重影响到我们国家的能源安全。 (为了国家的安全,以后小编要忌酒来节省乙醇)

  相应的呢,我国燃料乙醇缺口巨大,2016年,中国汽油表观消费量11983万吨,按国内E10乙醇汽油标准,需燃料乙醇1198万吨。利用化石资源生产乙醇一直是全世界努力的目标! (要么说科技是“驱动力”呢!)

  按照中科院大连化学物理研究所副所长、中国工程院院士刘中民的说法,基于我国以煤炭为主的能源结构,亟需开发具有自主知识产权的煤基燃料乙醇成套技术。 换句话说,煤炭那么多,而酒精又那么缺,当然要想方设法把煤炭变成酒精了。

  不过,煤经合成气直接制乙醇(这个,有点拗口,总之就是“想法设法把煤炭变成酒精”的一种技术)是一项世界性的挑战,因难以回避贵金属催化剂、效率较低及设备腐蚀等问题,一直还停留在研究开发阶段。

  这里就要提到两家单位了,一个是中国科学院大连化学物理研究所,一个是陕西延长石油集团。就是这两家单位共同实现了今天所说的这条爆炸性新闻。

  根据他们的官方发布,这个名为“陕西延长石油集团10万吨/年合成气制乙醇工业”的项目,已经成功打通全流程,产出合格无水乙醇,并实现两个月的平稳运行,标志着全球首套煤经二甲醚羰基化制乙醇工业示范项目一次投产成功。

  当然,技术方案是科学家提的,企业配合实践并进行探索。

  按照刘中民院士的说法,他们所提出以煤基合成气为原料,采用非贵金属催化剂,经甲醇、二甲醚羰基化、加氢合成乙醇,这是一条独特的环境友好型新技术路线。

  2012年,大连化物所和延长石油开始联合开展“合成气制乙醇整套工艺技术”项目研发工作。

  2017年1月11日,这两家产出合格无水乙醇产品,纯度达到99.71%,主要指标均达到或优于设计值。(给你们99分,多一分怕你们骄傲)

  说完了这些,其实乙醇(也就是酒精啦)的好处远不止这些,就像题目里所说的,除了不能喝,好处真的很多!

  最后说一点,乙醇是世界上公认的环保清洁燃料,全球66%乙醇作为燃料乙醇添加到汽油中!

  跟小编来念这句话广告词——乙醇无毒、可降解,作为优良的汽油添加剂,含氧量达到35%,汽油燃烧更加充分,可有效改善汽油品质!

  这可不是瞎说,有科学研究显示,使用乙醇汽油的,可以综合减少车辆污染物排放量降低1/3 以上!

  

  1/3以上!!!感觉雾霾有救了呢!

  追问

  已经有了煤“变”油,

  干嘛还要煤“变”酒精?

  中国科学家在煤“变”酒精上的突破,确实让人振奋,毕竟,这是同领域的全球第一。

  不过有人可能会有这样一个疑问:既然已经有了煤“变”油,干嘛还要煤“变”酒精呢?——直接把煤炭制成油,当作能源,不是“一步到位”?

  煤“变”油,就是煤制油技术。不少人应该还记得,去年,神华宁煤集团的煤制油项目投产后年产油品405万吨,得到国家领导人的批示,引发关注。

  这似乎说明,煤“变”油技术也已经比较成熟了,为何还需要煤“变”酒精呢?

  首先,油没法取代乙醇。比如美国作为世界上油品消耗最多的国家,仍要生产大量的乙醇,这是为何?除了减少对外石油依存度,还有一个重要原因,即改善油品,提高辛烷值,减少污染物排放。

  (科普一下,油不含氧,而乙醇含35%的氧,有助充分燃烧,减少污染物排放。)

  这恐怕也是不少民众关心的“头等大事”了,就是环境问题。

  而对中国来说,还有一个重要问题,就是粮食安全问题,这也是为何用煤制乙醇,而非用玉米等粮食制乙醇。这就是这些年来中国燃料乙醇生产进展缓慢的直接原因。

  其次,技术路线问题。制油和制酒精,从煤气化到合成气的技术路线是一样的。不过,从合成气往下走,是完全不同的路线,制油用费托合成反应,而制乙醇是二甲醚羰基化反应。两者是完全不同的催化剂体系。

  最后,至于成本问题。以前往往有种认识是,煤“变”油的技术成本高,所以很难推广。其实,煤“变”油、煤“变”酒精的成本都是需要的,关键还是看规模,规模越大,成本就低。当然,相较之下,煤制油的成本还是要高一些,如果加上燃料税,赢利比较困难。

  从这几方面来看,尽管已经有了煤“变”油,但还要攻克煤“变”酒精的原因,除了能源安全,粮食安全,还有很重要一点——环境!蓝天白云!

  文字:邱晨辉

  图文编辑:蔡宁宁

  部分图片来自于网络

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【责任编辑:赵悦】
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