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甲醇是戰(zhàn)略儲能方式之一

2017-04-11 14:00:23 第一電動網(wǎng)

究竟應(yīng)選擇何種資源作為功能性戰(zhàn)略能源儲備?煤炭和天然氣顯然并不合適。戰(zhàn)略能源(石油)儲備是能源戰(zhàn)略的重要組成部分,世界眾發(fā)達國家(如美國、法國、日本、韓國等),都已把石油儲備作為一項基本安全政策加以部署實施。

戰(zhàn)略石油儲備對我國同樣意義重大。首先,我國石油資源消耗巨大,2016年對外依存度已然超過65%;其次,世界總的政治戰(zhàn)略形勢雖然趨于和平或緩和,但局部沖突不斷,而我國石油進口通道漫長,更突顯強烈的戰(zhàn)略石油(輸運能源)儲備需要。國際投機勢力的操控也會嚴重影響我國的能源安全。無論對內(nèi)對外,戰(zhàn)略石油儲備對我國意義重大。

如何突破戰(zhàn)略能源儲備“瓶頸”

面對如此嚴峻的形勢,如何充分保障我國的能源安全,增強我國石油儲備管理能力,以及應(yīng)對突發(fā)事件和防范石油供給危險的能力?這就要求我們必須從能源儲備的大局出發(fā),做出高瞻遠矚的戰(zhàn)略規(guī)劃創(chuàng)新,突破目前戰(zhàn)略石油儲備的瓶頸。

如果我們改變傳統(tǒng)思維模式,把“需要什么樣的資源,就儲備什么樣的資源的”,改變?yōu)?ldquo;需要什么樣的資源功能,就儲備可實現(xiàn)該功能的所有資源”,即把單純資源儲備轉(zhuǎn)換為功能儲備,不僅可達到同樣的目的,且可行性更高。

甲醇作為功能儲備資源將大有可為

究竟應(yīng)選擇何種資源作為功能性戰(zhàn)略能源儲備呢?煤炭和天然氣顯然并不合適。煤炭資源在空氣中大量儲存會產(chǎn)生自然氧化甚至自燃,且不易運輸。天然氣雖然加工、運輸、使用都很方便,但需要高壓儲備,投資和保管費用較高,且極不安全,也不宜用作戰(zhàn)略儲備。

但是,鑒于我國富煤貧油少氣的資源稟賦,我們把目光轉(zhuǎn)向煤化工制品,以甲醇為例考察它是否可能作為功能儲備資源,來補充我國石油儲備的不足呢?

首先,就原料來源看,甲醇作為能源轉(zhuǎn)換的樞紐,幾乎所有一次或初加工化石能源,如煤(煤氣化)、焦爐氣、煤田氣、天然氣、沼氣等都可以作為直接合成甲醇的原料,而這些資源在我國相對豐富,未來可以直接用空氣中的二氧化碳或工廠排放的二氧化碳生產(chǎn)甲醇。

其次,甲醇對石油的替代使用功能也是足夠強大的。甲醇可以以不同成分混入汽油使用,或者經(jīng)過簡單脫水反應(yīng)生成二甲醚及甲醇與植物油進行酯交換反應(yīng)合成生物柴油,兩者都是清潔的柴油代用燃料。所以甲醇基本上可替代石油加工成為車、船、飛機的動力燃料的補充,而且成本更低。另外,甲醇可以替代石油,加工成為多種石油化工產(chǎn)品,通過甲醇裂解工藝(MTO工藝)可以生產(chǎn)混合低碳烯烴(乙烯、丙烯、丁烯等),也可以通過MTP工藝單獨合成丙烯,而低碳烯烴是石油化工的龍頭產(chǎn)品,甚至用于生產(chǎn)芳烴(苯、甲苯、二甲苯等)的MTA技術(shù)也在研發(fā)中,滿足現(xiàn)有石油化工的需求。而且甲醇可以直接加工成多種產(chǎn)品,如可以直接作為燃料電池的燃料或氫的中間儲存燃料,它也是傳統(tǒng)用來加工甲醛、醋酸、碳酸二甲酯、1,4-丁二醇、乙炔二醇等大宗化學(xué)品的原料,是制造氯甲烷、有機硅產(chǎn)品的中間化合物,作為溶劑、黏合劑等也有重要作用。

第三,從安全性考慮,甲醇從本質(zhì)上將對人體是安全可控的。它自然存在于人體,含量為0.6毫克/公斤體重,長期在200~250ppm甲醇含量的環(huán)境中工作無害,甲醇揮發(fā)性較低,僅是汽油的30%~60%。甲醇對人體主要的毒害在于誤食飲用,對于視力損害嚴重,而且可以致命。但比較容易控制,誤飲中毒可以用碳酸氫鈉、葉酸、酒精等降低它在體內(nèi)代謝,所以人們普遍對甲醇為劇毒物質(zhì)的印象是一種誤導(dǎo)。甲醇在環(huán)境中也是安全的,甲醇造成火災(zāi)、爆炸的可能性遠小于汽、柴油,其著火的極限濃度是汽油的四倍;甲醇泄露的危害也比汽、柴油小,且易于稀釋、撲救和降解,長期儲存不易變質(zhì)。

第四,就環(huán)境保護而言,甲醇的環(huán)保效能較高。甲醇作為機動車燃料,其尾氣排放好于燃油,即尾氣中不含有苯、丁二烯等多種致癌物質(zhì),而且硫含量極低,其不足之處在于尾氣中甲醛含量高,可以借助尾氣凈化器加以解決。另外,甲醇對于發(fā)動機橡膠墊片的溶脹能力較高,需要更換特質(zhì)墊片。

當然,最為重要的還是甲醇作為功能資源儲備的經(jīng)濟合理性。從經(jīng)濟、節(jié)能、減排等幾個角度綜合考察,其效能都很高。以煤作為原料通過氣化成CO和H2,再合成甲醇的工藝路線簡單,煤的消耗少,大約為2噸煤/噸甲醇。生產(chǎn)每一噸甲醇的過程中,CO2的排放約為3.8噸/噸甲醇,如果采用煤間接液化法生成柴油,則煤的消耗量約為5.5噸煤/噸柴油,生產(chǎn)過程中的CO2排放量也大致為生產(chǎn)甲醇排放的3倍左右。如果采用與我國巨大的冶金工業(yè)相聯(lián)合,使用全國每年3億噸左右的煉焦工業(yè)所副產(chǎn)的焦爐氣作原料,則投資和產(chǎn)品成本還會大大降低。正在開發(fā)中的以煤田氣、沼氣以及采用新型融池法無焦碳煉鐵技術(shù)得到的副產(chǎn)氣體都可作為大量合成甲醇的廉價原料來源,只要國家政策鼓勵,前景十分樂觀。

綜合現(xiàn)階段我國甲醇工業(yè)的發(fā)展水平,從我國能源儲備的長遠戰(zhàn)略意義考量,甲醇作為功能資源儲備的發(fā)展態(tài)勢頗為良好。如果國家能及時確定將甲醇作為石油代用資源儲備的補充,并在內(nèi)地交通方便地點建設(shè)甲醇戰(zhàn)略儲備設(shè)施,則既可調(diào)節(jié)甲醇市場價格的波動,又可促進我國發(fā)展煤化工的長期戰(zhàn)略實施,同時在選擇建設(shè)甲醇儲備設(shè)施的地點上,也比絕大部分石油儲備建在沿海地區(qū)更安全。

綜上所述,如果實施以甲醇戰(zhàn)略儲備替代1/10~1/5的石油戰(zhàn)略儲備,在原料來源、替代使用功能、安全環(huán)保、節(jié)能減排、經(jīng)濟合理性以及戰(zhàn)略意義等方面都符合我國國情且易于操作。不僅對于國家戰(zhàn)略安全有益,對于煤化工的持續(xù)發(fā)展也將是一個重大支撐點。




責(zé)任編輯: 李穎

標簽:新興能源,甲醇,儲能,戰(zhàn)略能源儲備,沼氣