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TUhjnbcbe - 2021/4/23 19:03:00

参考:中青在线经济日报(ID:jjrbwx)

作者:来点科学等

我们都知道,中国有古代四大发明:造纸术、指南针、火药及印刷术。而现在中国又有了一项发明,很有可能和这古代四大发明相提并论:那就是把“煤”变为“酒”。听上去是不是很科幻?最近,中国人把这个世界级难题解决了!


  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,年,中国汽油表观消费量万吨,按国内E10乙醇汽油标准,需燃料乙醇万吨。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。


  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。


  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万吨,得到国家领导人的批示,引发
  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!

中国日报3月17日电,中国科学院表示,我国自主研发的全球首套煤基乙醇产业线投产成功,能年产10万吨的纯净无水乙醇(俗称酒精),预计未来3年能生产百万吨级大型工厂。用此工艺生产的无水乙醇不含甲醇,可放心勾兑白酒饮用。

采用我国自主知识产权的全球首套煤基乙醇工业化项目投产成功。这个项目在世界范围内首开先河,它将为我国能源安全和粮食安全提供有力保障,还能减轻雾霾,缓解大气污染。

乙醇俗称酒精,煤基乙醇就是以煤为原料制备无水酒精,这个化“煤”为“酒”的奇迹如何酿成?又具有哪些重大意义?

有何意义?

让乙醇和粮食脱钩,乙醇与石油和粮食有啥关系?

“全世界66%的乙醇都被用作燃料乙醇,燃料乙醇可以兑入汽油做乙醇汽油。与其他汽油添加剂相比,乙醇是世界公认的绿色环保的优良汽油添加剂,可以将车辆污染物综合排放量降低三分之一以上。”中科院大连化物所刘中民院士介绍说,从原理上讲,汽油分子中不含氧,而乙醇含35%的氧,在汽油中添入乙醇,有助于充分燃烧,减少污染物排放。

汽车尾气排放是雾霾天气形成的重要因素之一,推广乙醇汽油显然也有利于减轻雾霾,缓解大气污染。

此外,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,有利于国家能源安全。中国自年成为石油净进口国之后,石油对外依存度逐年提高,从年7.6%上升到年65.4%,对外依存度已超过国际公认的警戒线(50%),这严重影响到国家的能源安全。年,中国汽油表观消费量万吨,按国内E10乙醇汽油标准(用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成),需燃料乙醇万吨。燃料乙醇对国家的能源安全具有重大影响。

那要怎么制备乙醇呢?乙醇俗称酒精,而酒一般用粮食酿造。

美国和巴西于上世纪80年代开始大力发展燃料乙醇,为其国家能源独立作出了重要贡献。为了解决陈化粮问题,我国也探索发展了燃料乙醇及乙醇汽油。

鉴于我国以全球7%的耕地养活全球20%的人口,以粮食为原料制备燃料乙醇并不适合在我国大范围推广。为避免出现“与人争粮”的局面,进而威胁粮食安全,年国家收回粮食制备燃料乙醇项目审批权。目前,我国燃料乙醇缺口巨大,“十二五”期间,我国燃料乙醇目标为万吨/年;至年,目标为万吨/年,而年国内燃料乙醇产量仅为万吨。经过多年试点后,目前只有部分省份(11个)推广使用乙醇汽油。

“必须突破传统作物发酵制备乙醇的方法,让乙醇和粮食脱钩。”刘中民说,“我国煤炭资源丰富,用煤做乙醇,是出于能源安全和粮食安全的考虑”。

新的问题来了:鲁迅先生就中国的四大发明与应用有一段精辟的论述:“外国用火药制造子弹御敌,中国却用它做爆竹敬神;外国用罗盘针航海,中国却用它看风水;外国用鸦片医病,中国却拿来当饭吃。”

那么现在,我们又弄了一项发明,我相信今后也会有越来越多的发明,那么接下来我们该怎么办?

——分界线

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