日前，江苏索普（集团）有限公司合成气制乙醇项目获得江苏省800万元的专项经费。图为该项目开工典礼。 （特约记者 郭兵 摄）
从本世纪初到现在，我国先后出现了煤制甲醇、煤制油、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制天然气、煤炭分质利用一轮又一轮的煤化工热潮，各地上报的甲醇、二甲醚、合成天然气、煤制油、煤制烯烃、煤炭分质利用等项目已经出现过剩现象。因此，许多煤炭、煤化工的业内人士都在问，还有其他的煤化工项目可以发展吗？
在全国15个煤炭深加工示范项目即将启动之际，以煤制富勒烯为代表的煤制新型碳材料取得突破性进展；也有企业宣称，煤制异丁醇将引领煤化工领域的新一波浪潮；还有煤制乙醇工艺，也开始进入煤化工企业的视野。那么，这些新的煤化工领域是否又能引领煤化工新一轮的热潮呢？
煤制异丁醇： 规模化生产阻碍大
据中国科学院山西煤炭化学研究所研究员房克功介绍，煤制异丁醇是指合成气先合成甲醇、乙醇、丙醇和丁醇的混合物，然后将其中的异丁醇分离提取出来，其他醇类则返回系统进行循环。“不同的研究机构推出了不同的催化剂，从而可以得到各种醇比例不同的低碳混合醇。但目前的催化剂指向性都比较差，很难达到只反应产出某种醇。而且完全依靠贵重金属的话，煤制异丁醇很难实现规模化生产。”
中科合成油工程有限公司技术顾问唐宏青也表示，将低碳混合醇中的异丁醇单独提出来，其他醇则进行循环，这种先合成后加热分解的工艺，能耗很高，能量利用效率也很低。目前有企业认为，用700元/吨的煤生产出4000元/吨的异丁醇很有经济效益，但这种经济计算存在不少漏项。
衡量一项新工艺能否大规模发展，还要看产品的市场容量。那国内异丁醇需求有多大呢？
卓创资讯异丁醇分析师吕敏介绍说, 异丁醇主要用于生产邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）和选矿剂，国内的需求总量为25万～26万吨，其中国内生产估计在10万吨左右，进口量为15万～16万吨。
有企业宣称，异丁醇可以替代甲基叔丁基醚(MTBE)作为氧化剂加入汽油中。那么，甲基叔丁基醚的需求量又有多少呢？据记者调查，2011年我国MTBE需求总量为466.7万吨，而MTBE总产能达到了508.5万吨。如果异丁醇可以替代MTBE20%的需求量, 异丁醇的需求量也就100万吨。预计到2015年国内MTBE总消费量将达到912.26万吨，其中调油用MTBE消费量将在733.61万吨，化工用MTBE消费量将在178.65万吨。
然而，异丁醇还将面临MTBE其他替代品碳酸二甲酯、醋酸仲丁酯、混合芳烃、甲苯等调油原料的竞争，异丁醇在调和油市场需求量难以得到提升。
此外，8月28日，国家质检总局、环保部、商务部、国家能源局四部门联合下发《关于促进车用汽柴油产品质量提升的指导意见》，对擅自利用化工原料、添加剂，兑制混配调和汽柴油等违规经营行为进行打击，异丁醇作为汽油添加剂也将受到限制。
因此，专家表示，煤制异丁醇可以适度发展，但不能大规模发展，难以引领煤化工的新一波热潮。
专家认为富勒烯作为光学材料目前还很难走向市场，这也必然影响到煤制富勒烯的发展。图为美国科学家采用富勒烯研发出的太阳能电池薄膜。 （CFP 供图）
煤制富勒烯： 下游市场容量有限
富勒烯是一种新型的纳米材料，因其独特的物理化学特性，可以在生物、医药、微电子等领域应用。据了解，富勒烯作为润滑油添加剂，可以延长润滑油30%的寿命；富勒烯与碱金属复合可以作为高温超导材料，其超导临界温度达46开氏度；因良好的光学及非线性光学性能，富勒烯可以用于制造有机太阳能电池。
国内外主要以高纯石墨电极为原料制备富勒烯。由于煤的价格低廉且来源广泛，以煤为原料制备富勒烯也开始引起关注。国内外通用的基本技术方法是，煤经预处理后得到可导电煤基碳棒，采用电弧放电蒸发碳棒得到烟灰，以不同的有机溶剂将富勒烯从烟灰中分离提取出来。
日前，煤制富勒烯产业化开发取得突破性进展，内蒙古一家企业经过3年的努力，解决了生产和纯化的关键技术。该企业甲苯辅助石墨燃烧生产富勒烯的中试设备产率得到提高，且单条生产线具备30千克/年富勒烯粗品的生产能力。这一消息迅速引起了业内人士的关注。
但中科院院士、厦门大学化学化工学院教授郑兰荪指出，目前国内的煤制富勒烯还处于基础研究阶段，工艺技术并不成熟。
专家认为，煤的成分十分复杂，尤其是煤中的无机矿物杂质会影响富勒烯的生成，对其纯化相当不利，严重影响了富勒烯的品质。而且目前工艺技术仍旧不成熟，煤制富勒烯产率非常小，能超过1%就不错了，产品分离难度也大。
如果说技术成熟是基础，那么市场则是决定推进新工艺产业化的关键。中国科学院化学研究所研究员王春儒表示，富勒烯作为基本材料，刚刚起步，从理论上看，远景需求可能较大，但具体需求量不好判断。
大连理工大学邱介山教授也认为，富勒烯应用于润滑油、光学材料、制药等领域完全可能，也完全可行，但是目前还没规模化应用，市场用量很小。
国家自然科学基金委工程与材料学部无机非金属材料处处长陈克新则直接指出：“富勒烯市场不会太大。以富勒烯为关键材料，可以制作太阳能电池，但该工艺还没走向市场；如果用于润滑油添加剂，成本又太高；用于化妆品，却又不是它的长处。”
一些企业的情况也证实了专家们的说法。濮阳市永新富勒烯科技有限公司总经理王永军介绍说：“富勒烯实际应用市场与预想的距离还很大，市场需求量太小，我们公司每年也就销售1～2千克富勒烯。”
“因此，总的来说，由于富勒烯市场的不明确，煤制富勒烯工艺目前很难实现大规模生产。”郑兰荪说。
煤制乙醇： 替代燃料无比较优势
据记者了解，一些煤化工企业看好煤制乙醇，除了用于生产醋酸乙酯和环氧乙烷等下游产品外，最大的吸引力是将其作为车用燃料。预计2015年我国汽车保有量将达到1.6亿～1.8亿辆，成品油需求将达到3.3亿吨，其中汽油消费量将达1亿吨左右。按照国内目前通常使用的E10(掺混10%的乙醇)标准计算，届时乙醇汽油对燃料乙醇的需求将达1000万吨。
而目前我国燃料乙醇主要采用粮食发酵法生产，主要集中在国家规定的河南天冠燃料乙醇有限公司等5家定点生产企业。其中，广西中粮生物质能源有限公司以木薯为生产原料，河南天冠燃料乙醇有限公司是以小麦为主要原料，其余3家均以玉米作为生产燃料乙醇的原料。目前，这5家燃料乙醇生产企业都是靠国家给予补贴支撑其运行，且去年这5家企业燃料乙醇产量只有199万吨。因此，一些企业认为，只要装置稳定运行，煤制乙醇可以替代以粮食法生产燃料乙醇的工艺。
然而企业的这些想法，并没有得到专家们的认同。首先是价格方面。据悉，目前煤制乙醇的工艺路线主要分为3种：一是合成气在催化剂作用下直接合成C1～C5低碳醇，然后分离出乙醇；二是采用合成气发酵法；三是合成气经醋酸(醋酸酯)加氢制乙醇。这3种工艺路线生产成本都在6000～7000元/吨，与目前的乙醇市场价格差不多。
全国醇醚燃料及醇醚清洁汽车专业委员会副会长方德巍还表示，煤制乙醇按照化学反应计算，64吨合成气产46吨乙醇，即1.4吨合成气生产1吨乙醇，合成气转化率为71%。而煤制甲醇基本是1吨合成气转化为1吨甲醇，并且甲醇市场价格只有乙醇的一半。因此， 乙醇汽油与同作为新型替代燃料的甲醇燃料相比没有竞争力。
其次，煤制乙醇还要考虑到燃料乙醇面临的市场壁垒和销售渠道的影响。方德巍介绍说，目前仅有中石油、中石化两家公司拥有燃料乙醇混配权。因此，在国家定点生产销售的省份中，获得许可生产燃料乙醇的企业只能向中石油、中石化两大油公司销售燃料乙醇。而且乙醇汽油对存储和运输要求都比较苛刻，存储过程中一旦吸水，乙醇就易被分离出来，引起乙醇汽油的辛烷值下降。
唐宏青也不看好乙醇车用替代燃料市场。他表示，我国汽油、柴油并不紧缺，中石化、中石油2011年共出口汽油406万吨。海关数据也显示，2012年上半年我国共出口加工贸易柴油11.1万吨，同期汽油出口154.67万吨。
因此，在专家们看来，如果企业要上煤制乙醇工艺，可以考虑用于化工下游产品开发，作为替代燃料是没有优势的。
国内煤化工项目一轮又一轮的热潮，让有些产品已经出现过剩，企业人士为此希望能找到煤化工新的发展方向。图为一个煤制二甲醚项目的开工现场，一个煤制甲醇项目正在施工。这样的场景近两年在国内不同地方重复上演。 （CFP 供图）
