重慶市發(fā)展燃料乙醇的現(xiàn)狀及對(duì)策

(重慶市化工研究院，重慶，400021)

燃料乙醇是燃燒清潔的高辛烷值燃料，通常按一定比例添加至汽、柴油中，乙醇添加量為10%的燃料乙醇汽油是一種清潔、環(huán)保、高效的車用燃料。巴西、美國(guó)率先于20世紀(jì)70年代開(kāi)始推行燃料乙醇，以甘蔗、玉米為原料發(fā)展生物燃料乙醇，是全球燃料乙醇生產(chǎn)規(guī)模最大，應(yīng)用最廣泛的兩個(gè)國(guó)家。我國(guó)至21世紀(jì)初開(kāi)始啟動(dòng)燃料乙醇的研究和推廣，主要希望解決能源和排放問(wèn)題，現(xiàn)在已是全球第三大燃料乙醇生產(chǎn)和使用國(guó)家。

重慶位于我國(guó)西部地區(qū)，自古以來(lái)面臨“缺油、貧煤、富氣”的自然資源狀況，是國(guó)內(nèi)僅剩的幾個(gè)無(wú)原油資源又無(wú)煉廠項(xiàng)目的省份之一，是成品油凈調(diào)入省市，隨著重慶地區(qū)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，成品油需求提高，供應(yīng)缺口擴(kuò)大，每年所需近700萬(wàn)噸汽柴油全部依靠外省區(qū)調(diào)入。重慶發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)能夠緩解成品油外購(gòu)壓力，減少運(yùn)輸特別是長(zhǎng)江航道運(yùn)輸?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)可利用重慶豐富的天然氣資源，實(shí)現(xiàn)資源的合理、高效利用，具有重要意義。

1 國(guó)內(nèi)燃料乙醇的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 我國(guó)生物燃料乙醇的行業(yè)現(xiàn)狀

2001年，我國(guó)為解決大量陳化糧問(wèn)題，啟動(dòng)了生物燃料乙醇試點(diǎn)工作，批準(zhǔn)建立了四家糧食燃料乙醇企業(yè)，同時(shí)在部分省市進(jìn)行燃料乙醇汽油使用試點(diǎn)。截至2017年，國(guó)內(nèi)燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)共7家(表1)，總產(chǎn)能達(dá)到231萬(wàn)噸/年，其中采用小麥、玉米等糧食為原料的乙醇產(chǎn)能166萬(wàn)噸，占生物乙醇總產(chǎn)能的70%以上。不管是一代小麥、玉米糧食乙醇還是1.5代木薯、甜高粱、甘薯等非糧乙醇，都面臨加工成本高、原料保障差、國(guó)家政策補(bǔ)貼少、下游應(yīng)用推廣難等問(wèn)題。第二代生物燃料技術(shù)使用麥桿、農(nóng)林廢棄物作為乙醇生產(chǎn)原料，才能真正遵循“不與人爭(zhēng)糧、不與糧爭(zhēng)地”的原則，但由于其技術(shù)成本高，在美國(guó)、巴西均未取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展；對(duì)于起步較晚的我國(guó)來(lái)說(shuō)，至今還未解決纖維素酶費(fèi)用導(dǎo)致的生產(chǎn)成本過(guò)高問(wèn)題，且對(duì)秸稈的預(yù)處理也沒(méi)有清潔可行的工藝[1]，離實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)還有一段相當(dāng)長(zhǎng)的距離。

2017年9月，國(guó)家發(fā)展改革委等十五部委聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實(shí)施方案》(以下簡(jiǎn)稱“實(shí)施方案”)，“實(shí)施方案”中提出到2020年，全國(guó)范圍內(nèi)將基本實(shí)現(xiàn)車用乙醇汽油全覆蓋；到2025年，力爭(zhēng)纖維素乙醇實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，這是國(guó)家有史以來(lái)對(duì)乙醇燃料最大力度的認(rèn)可和推廣，政策導(dǎo)向的轉(zhuǎn)變將帶來(lái)未來(lái)生物及非生物燃料乙醇行業(yè)市場(chǎng)的新興，行業(yè)將得到快速發(fā)展。2017年全國(guó)汽油表觀消費(fèi)量達(dá)到1.2億噸，若按照10%的燃料乙醇添加比例，預(yù)計(jì)2020年燃料乙醇消費(fèi)量將至少達(dá)到1200萬(wàn)噸。按目前國(guó)內(nèi)燃料乙醇供應(yīng)能力，產(chǎn)能缺口約970萬(wàn)噸，已有的或在建的生物乙醇項(xiàng)目也無(wú)法完全填補(bǔ)這個(gè)產(chǎn)能缺口。國(guó)內(nèi)玉米每年新增產(chǎn)量2億噸，年消費(fèi)量2.2億噸，產(chǎn)銷基本平衡，若為保障糧食安全和消化存化糧，2億多噸的存化糧不可能長(zhǎng)周期支撐糧食乙醇產(chǎn)能的擴(kuò)張。同時(shí)，中美貿(mào)易戰(zhàn)打響后，來(lái)自美國(guó)的進(jìn)口的改性乙醇關(guān)稅將高達(dá)45%，嚴(yán)重抑制進(jìn)口量，國(guó)內(nèi)燃料乙醇的消費(fèi)更需要國(guó)內(nèi)自給。因此，國(guó)家要長(zhǎng)期推行燃料乙醇汽油，解決能源、環(huán)保、排放等問(wèn)題，不能只依靠糧食和非糧乙醇，應(yīng)豐富乙醇的來(lái)源渠道，一方面加快纖維素乙醇規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，另一方面適度推廣工業(yè)合成乙醇在燃料汽油中的應(yīng)用，只有兩者結(jié)合，才能找到一條適合本國(guó)特色的燃料乙醇發(fā)展之道。

表1 2017年國(guó)內(nèi)燃料乙醇定點(diǎn)企業(yè)及其產(chǎn)能

1.2 國(guó)內(nèi)工業(yè)合成燃料乙醇發(fā)展現(xiàn)狀

除生物燃料乙醇外，燃料乙醇的另一來(lái)源是用煤作為原料來(lái)制備。目前，國(guó)內(nèi)已建成的煤制乙醇技術(shù)路線主要是通過(guò)煤制合成氣，生產(chǎn)醋酸或醋酸酯，后加氫制備乙醇，國(guó)內(nèi)有7家企業(yè)建成煤制乙醇裝置，產(chǎn)能達(dá)到75萬(wàn)噸/年(表2)。煤制乙醇項(xiàng)目具有顯著的成本優(yōu)勢(shì)(表3)，與已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化的糧食和非糧生物乙醇項(xiàng)目相比，成本差近千元[2](未考慮補(bǔ)貼和稅減免)?！皩?shí)施方案”出臺(tái)后，非生物領(lǐng)域的乙醇產(chǎn)業(yè)也將受到推動(dòng)影響，陸續(xù)有更多的企業(yè)投入到合成乙醇中，據(jù)有關(guān)咨詢機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)有8個(gè)處于前期工作或計(jì)劃中的項(xiàng)目(表2)。此外，二甲醚羰基化加氫制備乙醇技術(shù)在國(guó)內(nèi)已取得重大突破。大連化物所的甲醇-二甲醚-乙醇技術(shù)獲得成功[3]，與陜西興化集團(tuán)公司合作建成10萬(wàn)噸的工業(yè)裝置，在產(chǎn)品成本上低于生物乙醇技術(shù)和醋酸加氫制乙醇技術(shù)。西南化工設(shè)計(jì)院也于近期完成了二甲醚制乙醇技術(shù)的工藝包，目前還無(wú)工業(yè)化裝置[4]。綜合比較，現(xiàn)階段二甲醚羰基化加氫技術(shù)由于其生產(chǎn)成本低、投資小，故發(fā)展?jié)摿^大。利用合成法制備燃料乙醇技術(shù)能有效緩解燃料乙醇對(duì)糧食的依賴，保障糧食安全，同時(shí)也豐富了能源供給渠道，與生物質(zhì)燃料乙醇相比，在成本和原料獲取上具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

2 重慶市發(fā)展燃料乙醇的現(xiàn)狀

2004年，西南地區(qū)第一家生物燃料乙醇企業(yè)重慶市環(huán)球石化有限公司落戶長(zhǎng)壽經(jīng)開(kāi)區(qū)(原長(zhǎng)壽化工園區(qū))。環(huán)球石化公司規(guī)劃60萬(wàn)噸/年生物乙醇生產(chǎn)規(guī)模，一期建成投產(chǎn)10萬(wàn)噸，為保障原料供給，與西南大學(xué)合作引入優(yōu)良的高淀粉含量甘薯品種，鼓勵(lì)周邊農(nóng)戶種植，實(shí)行定點(diǎn)種植，定向收購(gòu)。此外，重慶天運(yùn)生物液體燃料有限公司建成20萬(wàn)噸乙醇生產(chǎn)線[5]。重慶市燃料乙醇專項(xiàng)規(guī)劃2006年便獲得國(guó)家發(fā)改委評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)。但由于重慶本地甘薯種植總體面積較小、種植管理粗放、土地利用率低，商品量遠(yuǎn)不能滿足燃料乙醇的原料需求。重慶市一直未列入國(guó)家燃料乙醇試點(diǎn)省份，燃料乙醇企業(yè)也不是國(guó)家指定定點(diǎn)生產(chǎn)單位，不能享受國(guó)家對(duì)燃料乙醇的財(cái)政補(bǔ)貼，未能實(shí)現(xiàn)“核準(zhǔn)生產(chǎn)、定向流通、封閉推廣”的推廣模式，導(dǎo)致燃料乙醇的生產(chǎn)和推廣均受限，制約了重慶市燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2008年金融危機(jī)后，重慶生物乙醇企業(yè)紛紛停產(chǎn)，準(zhǔn)備上馬的乙醇項(xiàng)目也暫停，但一些本地企業(yè)仍關(guān)注燃料乙醇的發(fā)展，一直在不斷研究和探索，尋找繼續(xù)發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的機(jī)會(huì)。

表2 2017年全國(guó)建成和在建的煤(合成氣)制乙醇

表3 生物乙醇和工業(yè)合成乙醇成本對(duì)比

重慶本土企業(yè)重慶城投再生能源發(fā)展有限公司一直致力于乙醇汽油的研究和試驗(yàn)，2013年建成年產(chǎn)能10萬(wàn)噸的車用乙醇汽油工業(yè)示范基地，在市內(nèi)部分區(qū)域的加油站進(jìn)行試驗(yàn)、推廣和銷售。2010年，響應(yīng)地方號(hào)召，再生能源公司牽頭編制了《車用工業(yè)乙醇汽油(EW10)》地方標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)乙醇汽油在重慶市的應(yīng)用。同時(shí)，再生能源公司專注研究醇醚、酯醚燃料及乙醇汽油添加劑，以改善乙醇汽油的親水性、穩(wěn)定性、溶脹性以及達(dá)到更好的減排效果。該系列產(chǎn)品近期通過(guò)了國(guó)家能源局的鑒定驗(yàn)收，對(duì)乙醇汽油性能提升和乙醇汽油在國(guó)內(nèi)的推廣應(yīng)用具有重要意義。再生能源公司在燃料乙醇項(xiàng)目方面的技術(shù)具有創(chuàng)新性、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，總體水平處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先位置。

3 重慶發(fā)展燃料乙醇的建議及對(duì)策

隨著國(guó)家對(duì)燃料乙醇的重新認(rèn)識(shí)和大力推廣，燃料乙醇產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)新一輪大規(guī)模發(fā)展和變革。作為一個(gè)成品油零自給，全靠外購(gòu)的省份來(lái)說(shuō)，重慶應(yīng)該將燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展提升到戰(zhàn)略層面來(lái)探索和研究。

3.1 做好產(chǎn)業(yè)的定位與規(guī)劃

重慶發(fā)展生物乙醇有前車之鑒，經(jīng)歷了擴(kuò)張與落敗的嘗試，雖然自然氣候適宜種植甘薯，甘薯也是重慶除水稻、小麥之外的第三大作物，但由于多丘陵、多山地、多貧瘠的地形地質(zhì)限制，不利于良種甘薯的種植和管理，致使單產(chǎn)低，收儲(chǔ)難。因此根據(jù)本地現(xiàn)階段特點(diǎn)，如果要重新啟動(dòng)生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)，必須先做好充分調(diào)研和分析，根據(jù)實(shí)際情況量力而行，切不可盲目跟風(fēng)上馬。

在全國(guó)大力推廣燃料乙醇的背景下，為解決重慶本地成品油供給受限問(wèn)題，政府相關(guān)部門應(yīng)考慮利用本地豐富的天然氣、頁(yè)巖氣資源，提前布局和規(guī)劃非生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)集群，發(fā)展和推廣燃料乙醇汽油，減少成品油對(duì)外依存度，達(dá)到國(guó)家對(duì)燃料乙醇在全國(guó)范圍推廣的要求。

3.2 推動(dòng)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展

重慶地區(qū)擁有豐富的天然氣資源，年產(chǎn)氣量超過(guò)150億方。重慶市利用天然氣資源大力發(fā)展天然氣化工產(chǎn)業(yè)集群，擁有全國(guó)最大的天然氣化工產(chǎn)業(yè)基地，目前已建成多套甲醇裝置，年產(chǎn)能近200萬(wàn)噸。重慶應(yīng)關(guān)注甲醇制乙醇新技術(shù)，特別是甲醇、二甲醚羰基化加氫技術(shù)的工業(yè)化進(jìn)展，鼓勵(lì)工藝技術(shù)引進(jìn)，重點(diǎn)發(fā)展燃料乙醇項(xiàng)目。此外，乙醇往下游延伸還可制備多種化工產(chǎn)品，特別是本地緊缺的烯烴資源。目前，重慶最大的天然氣制甲醇企業(yè)卡貝樂(lè)化工公司正在與美國(guó)SD公司商談引進(jìn)乙醇脫水制乙烯技術(shù)，該技術(shù)可降低乙醇單耗(單耗乙醇1.74噸)，成本低、收率高。甲醇下游可發(fā)展二甲氧基二甲醚、聚甲氧基二甲醚等一系列乙醇汽油添加劑，發(fā)展醇醚燃料和酯醚燃料，提高乙醇燃料的綜合性能，打造清潔能源高地。

3.3 爭(zhēng)取取得國(guó)家核準(zhǔn)和試點(diǎn)

燃料乙醇項(xiàng)目由于實(shí)行行業(yè)準(zhǔn)入制度，生產(chǎn)和銷售均需要獲得國(guó)家發(fā)改委定點(diǎn)資格批復(fù)，故項(xiàng)目市場(chǎng)準(zhǔn)入門檻較高，重慶無(wú)燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)獲批。此外，重慶也不是國(guó)家燃料乙醇汽油推廣的試點(diǎn)省份，未獲得國(guó)家相關(guān)政策的支持。政府相關(guān)部門應(yīng)積極爭(zhēng)取獲得國(guó)家試點(diǎn)批準(zhǔn)，獲批后燃料乙醇可享受產(chǎn)品銷售價(jià)格按汽油價(jià)格以聯(lián)動(dòng)價(jià)形式定量銷售，還可獲得國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼等優(yōu)惠政策，有利于燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。在國(guó)家未給予試點(diǎn)和核準(zhǔn)之前，市級(jí)政府應(yīng)成立專項(xiàng)補(bǔ)貼資金，專門用于燃料乙醇的發(fā)展，鼓勵(lì)上游燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)和下游燃料乙醇銷售企業(yè)，形成上下游一體化發(fā)展。

3.4 支持鼓勵(lì)終端消費(fèi)應(yīng)用和推廣

重慶全市近30%的成品油通過(guò)長(zhǎng)江運(yùn)輸，2020年通過(guò)長(zhǎng)江運(yùn)輸?shù)某善酚蛯⑦_(dá)到290萬(wàn)噸[6]。隨著長(zhǎng)江航運(yùn)壓力越來(lái)越大，國(guó)家有關(guān)部門多次提出禁止危化品船舶通行三峽大壩的提議，重慶應(yīng)提早謀劃發(fā)展燃料乙醇汽油以緩解成品油外購(gòu)風(fēng)險(xiǎn)。建議政府有關(guān)部門成立燃料乙醇推廣小組，統(tǒng)籌全市燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃和發(fā)展，制定車用合成燃料乙醇汽油的地方標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)乙醇汽油的推廣；加強(qiáng)與中石油、中石化等對(duì)接，支持在部分區(qū)域選取部分加油站先行開(kāi)展燃料乙醇汽油試點(diǎn)。同時(shí)，可借鑒天然氣作為燃料在交通領(lǐng)域的推廣經(jīng)驗(yàn)，選取某些行業(yè)如出租車、公交等或市級(jí)部門、企業(yè)、單位進(jìn)行乙醇汽油的試驗(yàn)和推廣，以達(dá)到以點(diǎn)帶面的效果。

3.5 建立燃料乙醇科技創(chuàng)新新體系

整合市內(nèi)科研院所相關(guān)資源，依托再生能源公司的研發(fā)力量，組建聯(lián)合重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，圍繞燃料乙醇產(chǎn)業(yè)，開(kāi)展燃料乙醇相關(guān)產(chǎn)品的制備和應(yīng)用研究，特別是重點(diǎn)開(kāi)展燃料乙醇汽油及其相關(guān)添加劑等系列產(chǎn)品的研究工作，加快新產(chǎn)品的市場(chǎng)化應(yīng)用和推廣，力爭(zhēng)將新型醇醚汽油等產(chǎn)品在全國(guó)范圍內(nèi)推廣，形成具有國(guó)內(nèi)影響力的產(chǎn)品和工藝技術(shù)，從而加快重慶燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。