锐评(2)|污染问题的彻底解决最终还得靠科技创新之醇类燃料篇(视频版)

工信部甲醇汽车推广应用专家指导委员会秘书长魏安力接受《 选车网》总裁管学军采访
文|石书军
编辑|武安君
(一)
近年来,为减轻汽车尾气对大气环境的污染,我国的汽车燃油不断提标,不仅如此,从2010年开始,国家发改委开始推广燃料乙醇汽油。
我国燃料乙醇的登场初衷是为了消化陈化粮。 随着燃料乙醇需求量的增加,为扩大原料来源,增加了木薯、甜高粱,地瓜等淀粉质或糖质非粮作物。近年来,科研部门又将木质纤维素作为第二代燃料乙醇技术的研发重点 。
2017年9月,国家15部委联合印发了《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》,要求到2020年,在全国范围内推广使用车用乙醇汽油,基本实现全覆盖。
2018年8月22日,国务院常务会议决定:为发展绿色能源,并消化部分粮食品种过多库存,会议确定了生物燃料乙醇产业总体布局。坚持控制总量、有限定点、公平准入,适量利用酒精闲置产能,适度布局粮食燃料乙醇生产,加快建设木薯燃料乙醇项目,开展秸秆、钢铁工业尾气等制燃料乙醇产业化示范。会议决定有序扩大车用乙醇汽油推广使用,除黑龙江、吉林、辽宁等11个试点省份外,今年进一步在北京、天津、河北等15个省份推广。
国家发改委陆续核准了广西的木薯燃料乙醇、内蒙的甜高粱燃料乙醇和山东的木糖渣燃料乙醇等非粮试点等项目,以农林废弃物等木质纤维素原料制取乙醇燃料技术己经全面进入工业化阶段。
然而,进入2020年,一场突如其来的新冠肺炎疫情打乱了世界的节奏。粮食问题,随着多国宣布暂停粮食出口,这个已经被人们淡忘了多年的话题重新成为人们关注的问题。从目前来看,我国燃料乙醇尚存在较大缺口,主要原因是‘陈化粮’存量不足,而非粮食路线生物法燃料乙醇工业化技术项目尚在加速推进之中。在此背景之下,继续推进燃料乙醇全覆盖,不仅存在“人车争粮”问题,而且将对“六保”中的保粮食供应产生更加不利的影响。

图片选自亚化咨询

鉴于此,5月7日,全国政协委员、淄博市政协副主席、民盟淄博市委主委、中国石化首批创新领军人才达建文在接受媒体记者采访时表示,针对当前新冠肺炎疫情仍在全球范围内蔓延,一些国家在抗疫期间紧急自保宣布粮食出口禁令,同时,国际原油价格又在主要产油国的利益博弈中变得波诡云谲的局势,建议:调整或延长2020年乙醇汽油全覆盖规划时间。

(二)

其实,对于燃料乙醇的存废急缓国人大可不必劳心。事实上,就在我等吃瓜群众焦虑产生之前,中国科学家早已建立了备份,只是常人缺乏认知而已。

2010年,大连化物所刘中民院士领导的科研团队独辟蹊径就开始了“煤基乙醇技术关键催化剂”研发工作,并于2013年实现了二甲醚羰基化催化剂活性和寿命关键环节的技术突破。

2014年大连化物所和延长石油启动“10万吨/年合成气制乙醇工业示范”项目。

2017年1月11日,延长石油10万吨/年合成气制乙醇装置成功打通全流程,产出合格无水乙醇,产品纯度达到99.71%。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。

2017年7月2日,继陕西延长集团全球首套10万吨/年合成气制乙醇工业示范项目平稳运行六个月之后,迁安市中溶科技全球首套10万吨/年焦炉煤气制乙醇项目投产发布会暨年产30万吨焦炉煤气制乙醇项目在河北“钢城”迁安启动。
延长中科(大连)能源科技股份有限公司(简称:延长中科)是由中科院大连化学物理研究所与陕西延长石油(集团)有限责任公司共同出资组建的一家股份制高技术企业。延长中科公司承接合成气制无水乙醇工艺专利技术,目前主要业务定位于打造全球首家煤基乙醇工艺技术及核心专利产品综合服务提供商,开展合成气制无水乙醇工艺包的专利许可推广及其配套催化剂产品的生产销售。
2019年2月21日,陕西延长石油榆神能源化工有限责任公司50万吨/年煤基乙醇项目基础设计签约仪式暨开工大会举行。榆神50万吨/年乙醇项目由延长北京工程公司和航天工程公司基础设计团队联合中标。项目位于榆林市榆神工业区清水工业园南区,该项目是以西湾煤矿原煤为原料,经煤气化装置、合成气净化装置、气体分离装置、甲醇装置、乙醇装置等单元,生产50万吨/年燃料乙醇产品。
(三)
同样是燃料乙醇,2017年3月9日,北京市科委组织专家召开“京津冀钢铁工业煤气生物发酵制燃料乙醇技术应用示范与推广平台建设”课题专家论证评审会,标志着首钢朗泽发酵法制燃料乙醇进入推广阶段。
8年磨一剑。2019年12月8日,由中国施工企业管理协会主办的“国家优质工程奖”表彰大会在北京国家会议中心隆重举行,首钢朗泽全球首套4.5万吨/年钢铁工业尾气生物发酵制燃料乙醇项目荣获“2018-2019年度国家优质工程奖”。

2020年5月7日,宁夏首条以工业尾气一氧化碳为原料、发酵法燃料乙醇生产线项目土建基础全部完成,已进入工程主体建设阶段,预计年底建成投产。该燃料乙醇生产线采用北京首钢郎泽新能源科技有限公司独有的气体发酵技术,将铁合金矿热炉尾气回收处理,通过生物发酵吸收尾气中的一氧化碳,直接转化为燃料乙醇。项目总投资4.1亿元人民币,建成后可年产燃料乙醇4.5万吨,副产动物蛋白饲料5000吨,实现工业产值3亿元。

特别值得关注的是:4.5万吨/年钢铁工业煤气生物发酵制燃料乙醇项目投产后每年可为钢铁企业减少二氧化碳排放约17万吨,氮氧化物480吨,颗粒物130吨,实现了钢铁工业尾气资源的高效清洁利用。
即使是合成法醇类燃料技术路线,中科院也布局了多条。2017年8月,中科院院长白春礼亲任组长,施春风等主刀,中科院“液态阳光经济”研究组编制了《液态阳光经济发展纲要》。甲醇被赋予液态阳光经济重任
2020年1月17日,中科院大连化物所李灿院士团队研发的全球首套千吨级规模太阳燃料合成示范项目在兰州新区绿色化工园区试车成功。该项目迈出了将太阳能等可再生能源转化为液体燃料工业化生产的第一步。
(四)

现在让我们回到文章标题,回应污染问题的解决之道。5月15日,生态环境部举行4月例行新闻发布会。生态环境部大气环境司司长刘炳江强调:调整运输结构和淘汰老旧排放车辆两项重要工作。

日前,交通运输部、生态环境部、财政部、商务部、公安部联合印发通知,要求加快推进柴油货车污染治理,切实降低柴油货车污染,确保如期实现京津冀及周边地区、汾渭平原淘汰国三及以下排放标准营运柴油货车的目标。

毫无疑问,移动源污染特别是重型柴油货车、营运汽油车、老旧汽车、工程机械车排放已经成为大气污染的重要来源,必须将机动车污染防治摆在环境保护更加重要的战略位置。

黄标车当然应该淘汰,但一刀切地搞“公转铁”就值得商榷。以河北某县级市为例,该市有营运载重车2万多辆。每车按2个司机计,约有司机4万多人,涉及近4万个家庭。大车司机尽管工作条件比较艰苦,但个人及家庭收入较高, 一刀切搞”公转铁“,等于是干掉了一个中产阶层。
支持“公转铁”的专家可不那么认为,在他们看来:调整运输结构对大气污染防治的贡献非常重要,以苏皖鲁豫交界地区为例,该区域物流业发达,但以公路运输为主,铁路货运量不到7%,柴油货车240多万辆,与“2+26”城市数量相当(300万辆)。这些结构性问题将导致该地区大气污染物基础排放量大,治理难度高。
国家有关部委则态度十分鲜明,有数据表明:公转铁方面,今年将有300多条铁路专线建成。
难道柴油车排放污染治理诸多选项中,就只有“公转铁”这样一条最优道路?
(五)
显然不是!
在这方面,吉利集团董事长李书福早已为我们做出了响亮的回答。吉利集团布局甲醇汽车已经整整15个年头。2015年,吉利控股研究院研发的甲醇汽车发动机就已经通过了鉴定。目前,吉利已拥有近百项与甲醇燃料相关的技术专利,先后开发出5款甲醇动力系统和14款甲醇轿车。替代柴油重卡的吉利全烧甲醇重卡汽车已经下线,其排放达到国六标准,汽车运营成本低于普通柴油车,经济性和环保性已毋庸置疑。
2019年4月26日,全球首款M100甲醇重卡已经在吉利四川南充基地下线并销售,该基地每年的产能可达3万辆。而吉利新能源商用车的下一个生产基地可能就在榆林。目前,我们正在和榆林市及榆阳区进行积极沟通协商,并已取得了初步进展,希望‘甲醇重卡榆林造’能够早日实现。”浙江吉利新能源商用车有限公司大客户销售总监刘锋说
2019年3月12日,国家工信部等八部委下发《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》(〔2019〕61号)》,鼓励甲醇汽车产业发展。无论是技术实力还是量产产品,吉利都已经走在了市场的前列。其它汽车厂家不甘示弱都在搞甲醇汽车、甲醇发动机,其势头已经不可逆转。
吉利远程汽车重卡M100下线:排量12.54升,甲醇发动机,马力430,一次性可注1300升甲醇,续航里程达到1500公里左右。

无论是掺烧10%的乙醇汽油,还是100%全烧甲醇燃料,汽车燃油污染的终极解决之道在于科技进步。那些将柴油车视为洪水猛兽,将“公转铁”视为救命稻草的做法显然是浮浅的。
为什么立挺甲醇燃料及甲醇汽车?
一是为了中国的能源安全。甲醇被称为液态阳光,由此衍生出生的甲醇经是一个极具前途的新经济形态。同时,甲醇又是一种大宗基础化工原材料。由甲醇制乙烯、制芳烃、制乙二醇等等,用于化工、塑料、聚酯,汽车、船舶、锅炉等,几乎可以扩展到生产生活的各个领域。
甲醇可由煤或者其它含碳氢有机废弃物制得。煤经甲醇制乙烯是中国科学家包信和、刘中民院士团队对人类的重大贡献,特别是“合成气转化高选择性制低碳烯烃”更是煤转化领域里程碑式的重大突破,可使我国的国民经济完全摆脱对石油的依赖。
二是守住中国的汽车产业,保住汽车产业几百万职工的饭碗。“公转铁”将使汽车需求总量下降。由此,将会传导到汽车产业链上的机加工及其它产业,使其因需求不振而萎缩,进而影响到几百万职工的就业。
三是有利于钢铁工业的可持续发展。钢化联产能化共轨循环冶金,钢铁工业从此走上良性发展轨道。
焦炉煤气、转炉煤气、高炉煤气统称钢铁三气。钢铁三气不仅是碳排放的源头,而且还是污染的源头。由于将钢铁三气作为原料合成甲醇等化工产品之前,必须对原料气进行纯化处理,因此,钢铁企业联产甲醇从工艺上从源头上减少了污染。资源化利用钢铁三气,不仅充分发挥了三气的化工功能并使其高值利用,而且还能根本上减少煤化工对水资源的消耗。
由于钢铁企业物流量巨大,钢铁企业同时又是重点物流企业。钢铁企业联产甲醇,伴随着钢铁企业的全国布局,还可以解决甲醇供应体系建设难题,实现甲醇就近供应。
四是城市垃圾含餐余垃圾等有机固废的碳氢循环。通过发挥钢铁企业的另外两大功能:能量转换和处理城市有机固废,实现真正意义上的循环经济。采用仿地幔熔铁浴装置,将垃圾发电升级为垃圾制气,将合成气制成化工产品,化工废弃物再回到制气炉,可彻底消除传统的垃圾焚烧发电方式产生的二噁英、飞灰和渗沥液造成的二次污染,实现碳氢资源真正的N次循环。
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