5月11日，由《中國化工報》社有限公司和潞安化工集團有限公司主辦的2024山西能源·化工高質(zhì)量發(fā)展科創(chuàng)大會在太原舉行，政府部門領(lǐng)導(dǎo)、院士專家及企業(yè)家代表齊聚一堂，激蕩思想、啟迪智慧。國家能源局原副局長吳吟在會上做專題報告，特分享如下。
促進油氣燃料行業(yè)革命從甲醇的歷史看，早期人們飲用的葡萄酒和其他酒精飲料，實際上已經(jīng)間接使用了含有甲醇的飲品。17世紀(jì)，法國化學(xué)家波義耳通過對木材干餾得到的木焦油進行提純，發(fā)現(xiàn)了甲醇。1834年，法國化學(xué)家杜馬和皮里哥確定了甲醇的元素組成，并詳細(xì)描述了其性質(zhì)和特點。20世紀(jì)以來，甲醇在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的應(yīng)用變得廣泛，其在化工行業(yè)中顯示出了巨大的優(yōu)越性。二戰(zhàn)期間，甲醇汽油作為車用燃料得到了應(yīng)用。
目前甲醇在世界各地廣泛應(yīng)用。甲醇是石油時代結(jié)束之后，最有可能的替代能源。甲醇在我國有資源優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢、企業(yè)優(yōu)勢和推廣優(yōu)勢。山西省是我國家推廣甲醇燃料最積極省份之一，改性甲醇燃料對山西省能源轉(zhuǎn)型發(fā)展很有價值。
我國是甲醇生產(chǎn)大國和技術(shù)強國，以煤制甲醇為主。發(fā)展甲醇車和燃料大體可以分4個階段：
第一個階段是初步探索階段。20世紀(jì)70年代到1998年，頒布了《醇基液體燃料》《醇基民用燃料灶具》等標(biāo)準(zhǔn)。
第二個階段是有序試驗驗證階段。1998～2001年，國家在山西省實施甲醇汽車示范工程項目。
第三個階段是區(qū)域示范應(yīng)用階段。2001年山西省被列為車用甲醇燃料推廣應(yīng)用示范省。2009年，工信部發(fā)布《關(guān)于開展甲醇汽車試點工作的通知》。
第四個階段是市場化應(yīng)用階段。2019年，工信部等八部委發(fā)布《關(guān)于在部分地區(qū)開展甲醇汽車應(yīng)用的指導(dǎo)意見》。
從早期的無意識使用到工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，再到當(dāng)今的多元化應(yīng)用，甲醇的歷史反映了人類對化學(xué)物質(zhì)認(rèn)識和應(yīng)用的深化過程。如今，甲醇不僅是重要的化工原料，還是低碳發(fā)展、能源轉(zhuǎn)型中的關(guān)鍵要素。
甲醇的未來已來。目前，二氧化碳加氫合成甲醇取得突破。2020年1月27日，全球首套規(guī)模化液態(tài)太陽燃料合成項目試車成功，并于2020年10月15日通過鑒定。2023年2月21日，全球首個10萬噸級綠色低碳甲醇項目在安陽市正式投產(chǎn)。從甲醇應(yīng)用來看，有兩條不同路徑。
第一條路徑：改造燃燒器使其克服甲醇副作用。
甲醇作為燃料應(yīng)用，存在能量密度熱值低、對金屬有腐蝕性、對橡膠有溶脹性、高溫潤滑性能差、冷啟動困難等副作用。其中，最突出是對金屬腐蝕性和對橡膠的溶脹性問題，因此需要改造燃燒器，使其克服甲醇副作用。
第二條路徑：利用改性甲醇技術(shù)消除甲醇副作用。
改性甲醇技術(shù)機理是通過改性劑在甲醇分子外形成包膜，將甲醇由極性物質(zhì)變?yōu)榉菢O性物質(zhì)，通過改性劑阻斷甲醇氧化反應(yīng)產(chǎn)生甲酸的過程，從而克服甲醇腐蝕性問題;使甲醇分子難以進入塑料材料的大分子內(nèi)，從而克服甲醇溶脹性問題;通過改性劑與甲醇融合大幅降低甲醇閃點，解決車用甲醇低溫啟動難問題，以及容易吸水出現(xiàn)分層、高溫潤滑性能差等一系列問題。
從改性甲醇燃料用途來看，可廣泛應(yīng)用于交通、工業(yè)、民用等領(lǐng)域，幾乎可以替代一切煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)燃料。
改性甲醇燃料清潔低碳效益明顯。根據(jù)試用改性甲醇燃料單位的總結(jié)報告：車輛行駛動力與汽油一樣，污染物排放較汽油降低70%以上, 積碳現(xiàn)象明顯改善。又據(jù)有關(guān)研究，燃用改性甲醇比燃用甲醇碳排放可降低15%左右。
目前，我國已出臺《工業(yè)用改性甲醇燃料》《民用甲醇燃料》《點燃式發(fā)動機用改性甲醇燃料》《壓燃式發(fā)動機用改性甲醇燃料》4個團體標(biāo)準(zhǔn)，全國有10多個省區(qū)在推廣應(yīng)用改性甲醇燃料。
在我來看，推廣應(yīng)用改性甲醇燃料優(yōu)勢明顯。從近期看，可以發(fā)揮資源稟賦優(yōu)勢，用焦?fàn)t煤氣制甲醇、劣質(zhì)煤制甲醇，進一步提升能源安全水平。同時，也可以替代汽柴油。改性甲醇燃料與現(xiàn)有燃燒系統(tǒng)匹配度很高，不需要改造加油站、汽柴油車等，可以任意比例與汽柴油混用，且大氣污染環(huán)境效益特別明顯。此外，改性甲醇燃料技術(shù)成熟經(jīng)濟性好，比汽油便宜。從遠(yuǎn)期看，改性甲醇燃料可以由綠氫和二氧化碳合成而來，可實現(xiàn)循環(huán)利用。
因此，我建議推廣應(yīng)用改性甲醇燃料，促進油氣燃料行業(yè)革命。
為了更好推廣應(yīng)用改性甲醇燃料，我提出五點建議：
一是加強組織協(xié)調(diào)。建議國家發(fā)改委、國家能源局牽頭，有關(guān)部門積極參與支持。
二是明確戰(zhàn)略思路。建議試點先行、點面結(jié)合、循序漸進、小步快跑。
三是規(guī)范市場秩序。依據(jù)國家團體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范管理，允許甲醇汽柴油存儲企業(yè)生產(chǎn)和銷售改性甲醇。
四是強化科技攻關(guān)。建議研發(fā)不同用途改性甲醇燃料，支持綠電制氫與二氧化碳合成制甲醇工程示范。
五是鼓勵央企參與。鼓勵大型企業(yè)、央企與改性甲醇技術(shù)研發(fā)企業(yè)開展合作。
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