院士金涌:“煤变油是翻山 ,醇醚是打隧路”

起源: 新浪财经
编纂: 赵膺祚
颁布功夫: 2014-12-10
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    “煤变油是翻山 ,醇醚是打隧路 ,当然这个合算”。金涌以为 ,从能源利用率来看 ,煤变油“是短视的 ,是近视眼” ,:但是企业家不这么以为 ,煤变油后立刻卖给石油公司了 ,顿时就能够赢利。只有赢利就行了 ,管他效能高不高呢。”?
    固然已经年近八旬 ,但中国工程院院士、清华大学化学工程系教授金涌的眼光从未脱离过自己的专业领域。经历过国内煤化工产业几十年来发展的起承转合 ,他的概想比别人更多了几分默默。
    “尽量把煤的价值充分体现出来”
    中国的石油资源相对欠缺 ,石油进口对表依存度已经达到58.5% ,由于涉及到能源安全 ,所以石油代替问题就显得极度沉要。而煤炭是中国仅有的比力多的资源 ,所以业界普遍看好用煤来代替石油。这是中国以煤造油和煤造气为代表的新型煤化工发展的大布景。
但从世界领域看 ,现实上这的确是属于中国的特殊情况。由于目前世界领域来讲 ,石油并不欠缺 ,通常来讲其他国度都没有发展煤化工的强烈欲望。“从前有段功夫提出的标语是煤化工要有序发展 ,煤变油、煤变燃料 ,重要是用来做技术储蓄 ,战争或者急需时再大量建设”。金涌以为 ,以前对煤化工是有肯定造约的 ,没有大开口子 ,但是此刻情况分歧了。
    煤价进入下行周期后 ,煤炭企业火急但愿拉动煤价 ,为了安抚煤炭企业 ,同时思考到石油进口比例也的确很大 ,所以国度能源局在岁首的内部征询会上传递的关于煤造油、煤造气的初步规划是 ,到2020年规划建设3000万吨的煤造油 ,500亿立方米的煤造气。此新闻一出 ,业界一片沸腾 ,政策大门进一步打开似乎触手可及。“此刻险些凡是有煤的处所就有煤化工。中国煤化工此刻是处在发作期、井喷期”。金涌以为 ,煤化工井喷的原因 ,首先是需要 ,其次是技术的逐步成熟。
    现实上 ,中国企业起头进入煤造油产业时 ,南非沙索公司(Sasol)是其时世界上唯一进行大规模煤液化出产合成燃料的企业。而沙索公司发展煤造油的起因 ,是其时南非由于种族隔离政策受到全世界的造裁和禁运 ,无法进口石油。有一段功夫沙索公司曾一天接待数个来自中国的代表团 ,中国企业们对煤造油的周到 ,让沙索自认待价而沽 ,要价奇高 ,谈了十来年一向谈不下来。在这个过程中 ,中国国内 就起头自己开发技术 ,此刻煤化工的大量技术根基都已经国产化。并且中国不只是钻研 ,还有了大规模出产经验 ,这些国表是没有的 ,“出格是几十万吨的煤化工装置 ,只有中国有” ,中国“已经成了世界煤化工的高地”。
    固然中国煤炭储量或许是世界的12% ,但中国人丁占世界的20% ,若是依照人均算 ,约为世界人均水平的一半 ,并且还有好多煤是采不出来的。“Z6人生就是博煤也要节约用 ,也不是多的不得了” ,金涌以为 ,搞煤化工的第一个领导思想就是 ,要尽量把煤的价值充分体现出来。“肯定要想到 ,煤不只是碳 ,煤是有机无机的复合物 ,里面有机的成分有十几种 ,煤里面还有氢 ,碳氢比在煤的组成里是1:0.8 , 就是1个原子的碳有0.8个氢存在。若是煤炭只是烧掉 ,就把氢也烧掉了。氢现实上是很宝贵的 ,烧掉很不合算。能不能首先通过拆解 ,把链拆开 ,高价高用 ,就是煤的综合利用”。
    业界还有一种概想是 ,煤炭的综合利用还应该共同煤的多联产。金涌这样诠释煤的多联产:煤先热解 ,造成半焦 ,半焦拿来点火 ,产生蒸汽发电 ,蒸汽轮机的背压还有十几公斤的压力 ,能够用来供热。半焦热解产出的器材 ,能够拿来分离煤气作燃料 ,能够做合成气 ,变换配比后能够合成甲烷、轻柴油、轻焦油、沉焦油.......这样对煤的利用就是全价的。
    “我们好多院士也在一路会商 ,此刻煤化工井喷 ,出格是煤变油 ,指标都已经分给大煤炭企业了。这样做是不是最好呢?”金涌一向在思虑这个问题。
    最显著的问题是 ,煤化工要多排放几十亿吨的二氧化碳 ,“固然城市是清洁了 ,但是全国总的二氧化碳排放增长了” ,并且煤炭转化也会损失好多能量 ,用煤造气后再发电很不合算。金涌以为 ,煤造气再发电的效能是百分之三十多 ,而煤直接点火 ,通过超超临界发电的效能最高能够达到42%~45%。在民用方面 ,用天然气做饭其实热效能很低 ,约莫70%的热量都散发在空气里浪费了 ,所以美国固然 天然气产业很蓬勃 ,但还是有一半以上的家庭用电做饭。“还不如刷新煤电厂技术 ,能够实现煤耗很低 ,很清洁” ,金涌以为 ,煤造气肯定要思考到使用是不是合理。
    相对于煤造油和煤造气 ,金涌更看好煤造芳烃的远景。芳烃重要用于出产异氰酸酯等 ,做高档汽车的表表漆、高级泡沫塑料、人造革、各类电器的表壳等高档产品。此刻国内的芳烃90%来自石脑油裂解 ,消费量或许是1400万吨 ,对表依存度是44%。金涌以为 ,用煤做芳烃是很好的契机 ,“中国要启发煤造芳烃的技术 ,这个是全世界第一的”。
    “各人都在大规模做同样的器材 ,并且都是大路货 ,没有想怎么和使用过程对接。好比聚乙烯 ,现实上汽车用的都不是纯聚乙烯 ,都是复配的塑料合金 ,这个必须做深刻钻研”。金涌坚信要做高附加值的产品 ,这才是煤化工应该走的路路。“从甲醇启程能够做成乙烯丙烯 ,做成三烯三苯等好多原来用石油产生的器材。甲醇的价值或许此刻两三千元一吨 ,如果做成高档的产品 ,能够增长几倍十几倍的附加值。所以用煤炭做甲醇 ,发展三烯三苯往下走 ,远景很好。若是做成油 ,一点火就没有了 ,造成二氧化碳了”。“我们此刻调查的是万元GDP能耗 ,如果产品价值高 ,万元GDP能耗就降下来了 ,所以提高附加值是我们减碳 ,搞低碳经济的一个好抓手”。
    “煤变油是翻山 ,醇醚是打隧路”
    十多年以来 ,对于怎么用煤来代替石油作为燃料开汽车 ,一向有两种分歧概想。一种概想支持煤变油 ,另表一种概想则主张 ,开车不愿定用油 ,能够用醇醚增长。从技术经济性的角度 ,金涌更看好煤化工的醇醚路线。“只有能够驱动汽车 ,为什么肯定要是汽油或柴油呢?”
    现实上 ,最早的醇醚路线是甲醇汽油。甲醇增长到汽油里 ,若是不超过14% ,是感触不出来的。但是甲醇路线在国内一向没有进入主流。
    从技术角度看 ,还有一个选择是二甲醚。二甲醚合成也用氢气和二氧化碳作为原料 ,产品是1份沉量的水 ,2.5份沉量的二甲醚。如果是煤变油 ,合成出来的产品是0.78份沉量的油 ,1份沉量的水。所以 ,二甲醚的用煤量只是煤变油的二分之一 ,并且1公斤二甲醚的行驶里程数和一致量的柴油一样。金涌暗示 ,二甲醚的排放极度干净 ,“在排气管后面放一张白纸 ,跑多远纸都是白的”。不外有个问题是 ,二甲醚在常温下是气态的 ,使用必须压缩灌装。
    能不能把二甲醚做成液态的?清华大学的新技术是用煤造作聚甲氧基二甲醚。聚甲氧基二甲醚的沸点能够达到140度 ,齐全能够和柴油和谐 ,提高柴油的十六烷值 ,成倍地削减pm2.5排放。这项技术的鉴定会已经开过 ,金涌和谢克昌、汪燮 卿、杨启业、郝吉明、陈丙珍等几位院士一路 ,联名上书当局 ,建议推进聚甲氧基二甲醚在全国的推广利用。
    金涌这样诠释聚甲氧基二甲醚机能良好的道理:此刻的柴油机汽油机都必要吸进空气(重要是利用空气中的氧气)能力点火 ,但空气里还有大量氮气 ,氮气对点火不起作用 ,最后只是加热到高温排出去 ,白白走过场 ,浪费了好多能量。而聚甲氧基二甲醚的分子链上带着氧 ,如同“自带干粮” ,所以固然其点火的热值相对低 ,但十六烷值高 ,着力并不逊色 ,就是由于它不必要吸进太多空气。尤其是在空气稀薄、氧气不及的高原和高寒地域 ,使用聚甲氧基二甲醚更为适合。“煤变油是翻山 ,醇醚是打隧路 ,当然这个合算”。金涌并不讳言自己的概想 ,他以为 ,从能源利用率来看 ,煤变油“是短视的 ,是近视眼” ,“但是企业家不这么以为 ,煤变油后立刻就卖给石油公司了 ,顿时就能够赢利。只有赢利就行了 ,管他效能高不高呢”。
    “要解决能源问题 ,还是要靠鼎新”
    做了大半生的技术 ,金涌对技术的局限性有比旁人更深刻的意识。
    他看好的醇醚路线多年来在国内一向未获得大的进展 ,他以为最大的问题就是遭逢了大公司的垄断和不合作。
    水面之下 ,市场的暗潮涌动其实一向没有终场过。固然甲醇汽油一向没有大规模推广 ,但业界公开的奥秘是 ,好多加油站都在偷偷向油品中参与甲醇。这也是在产能过剩的局势下 ,甲醇一向能维持住相对较高价位的沉要原因。但是甲醇汽油一向没有主渠路运营 ,金涌以为 ,这终于不是法子 ,还是要“要疏导到正路上去 ,不要偷偷摸摸干”。
    在山西省辅导召开的一次会议上 ,金涌直抒己见的暗示 ,要解决中国的汽车能源问题 ,不是靠技术 ,技术已经做了 ,重要靠政策。由于此刻煤造油的产品只能卖给大石油公司 ,“最后环节堵死了 ,没有出口 ,所有的新技术都白费”。
    他的设想是 ,如果煤化工企业能够参加经营一些加油站 ,并有肯定决策权 ,就能够把掺有醇、醚、聚甲氧基二甲醚等醇醚燃料的油品品牌经营 ,销售渠路就此打开。煤化工企业的油品 ,直接向市场销售。“转变炼油方式 ,我们每年就能够多产 2000万吨至4000万吨的醇醚搀合组份 ,并且和煤合成柴油路线相比 ,能大幅度降低煤炭亏损 ,提高能源利用率 ,削减点火柴油的pm2.5排放 ,也能大幅度降低煤化工投资 ,多渠路解决中国车用燃料欠缺的问题”。
    在能源行衣凤 ,造度问题助长的不仅是凋落 ,还有技术上的落后和不思进取。“我们是搞技术的 ,可还是相信造度问题是解决中国能源问题更沉要的蹊径”。金涌的亲身段味是 ,“此刻要想解决中国能源问题 ,还是要靠鼎新” ,“现实上结构的问题 ,政策的问题 ,比技术的影响更大”。

 

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