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甲醇是战略储能方式之一

放大字体  缩小字体 时间:2017-04-11  来源:第一电动网  浏览:1080
核心提示:究竟应选择何种资源作为功能性战略能源储备?煤炭和天然气显然并不合适。战略能源(石油)储备是能源战略的重要组成部分,世界众发
究竟应选择何种资源作为功能性战略能源储备?煤炭和天然气显然并不合适。战略能源(石油)储备是能源战略的重要组成部分,世界众发达国家(如美国、法国、日本、韩国等),都已把石油储备作为一项基本安全政策加以部署实施。

战略石油储备对我国同样意义重大。首先,我国石油资源消耗巨大,2016年对外依存度已然超过65%;其次,世界总的政治战略形势虽然趋于和平或缓和,但局部冲突不断,而我国石油进口通道漫长,更突显强烈的战略石油(输运能源)储备需要。国际投机势力的操控也会严重影响我国的能源安全。无论对内对外,战略石油储备对我国意义重大。

如何突破战略能源储备“瓶颈”


面对如此严峻的形势,如何充分保障我国的能源安全,增强我国石油储备管理能力,以及应对突发事件和防范石油供给危险的能力?这就要求我们必须从能源储备的大局出发,做出高瞻远瞩的战略规划创新,突破目前战略石油储备的瓶颈。

如果我们改变传统思维模式,把“需要什么样的资源,就储备什么样的资源的”,改变为“需要什么样的资源功能,就储备可实现该功能的所有资源”,即把单纯资源储备转换为功能储备,不仅可达到同样的目的,且可行性更高。

甲醇作为功能储备资源将大有可为


究竟应选择何种资源作为功能性战略能源储备呢?煤炭和天然气显然并不合适。煤炭资源在空气中大量储存会产生自然氧化甚至自燃,且不易运输。天然气虽然加工、运输、使用都很方便,但需要高压储备,投资和保管费用较高,且极不安全,也不宜用作战略储备。

但是,鉴于我国富煤贫油少气的资源禀赋,我们把目光转向煤化工制品,以甲醇为例考察它是否可能作为功能储备资源,来补充我国石油储备的不足呢?

首先,就原料来源看,甲醇作为能源转换的枢纽,几乎所有一次或初加工化石能源,如煤(煤气化)、焦炉气、煤田气、天然气、沼气等都可以作为直接合成甲醇的原料,而这些资源在我国相对丰富,未来可以直接用空气中的二氧化碳或工厂排放的二氧化碳生产甲醇。

其次,甲醇对石油的替代使用功能也是足够强大的。甲醇可以以不同成分混入汽油使用,或者经过简单脱水反应生成二甲醚及甲醇与植物油进行酯交换反应合成生物柴油,两者都是清洁的柴油代用燃料。所以甲醇基本上可替代石油加工成为车、船、飞机的动力燃料的补充,而且成本更低。另外,甲醇可以替代石油,加工成为多种石油化工产品,通过甲醇裂解工艺(MTO工艺)可以生产混合低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等),也可以通过MTP工艺单独合成丙烯,而低碳烯烃是石油化工的龙头产品,甚至用于生产芳烃(苯、甲苯、二甲苯等)的MTA技术也在研发中,满足现有石油化工的需求。而且甲醇可以直接加工成多种产品,如可以直接作为燃料电池的燃料或氢的中间储存燃料,它也是传统用来加工甲醛、醋酸、碳酸二甲酯、1,4-丁二醇、乙炔二醇等大宗化学品的原料,是制造氯甲烷、有机硅产品的中间化合物,作为溶剂、黏合剂等也有重要作用。

第三,从安全性考虑,甲醇从本质上将对人体是安全可控的。它自然存在于人体,含量为0.6毫克/公斤体重,长期在200~250ppm甲醇含量的环境中工作无害,甲醇挥发性较低,仅是汽油的30%~60%。甲醇对人体主要的毒害在于误食饮用,对于视力损害严重,而且可以致命。但比较容易控制,误饮中毒可以用碳酸氢钠、叶酸、酒精等降低它在体内代谢,所以人们普遍对甲醇为剧毒物质的印象是一种误导。甲醇在环境中也是安全的,甲醇造成火灾、爆炸的可能性远小于汽、柴油,其着火的极限浓度是汽油的四倍;甲醇泄露的危害也比汽、柴油小,且易于稀释、扑救和降解,长期储存不易变质。

第四,就环境保护而言,甲醇的环保效能较高。甲醇作为机动车燃料,其尾气排放好于燃油,即尾气中不含有苯、丁二烯等多种致癌物质,而且硫含量极低,其不足之处在于尾气中甲醛含量高,可以借助尾气净化器加以解决。另外,甲醇对于发动机橡胶垫片的溶胀能力较高,需要更换特质垫片。

当然,最为重要的还是甲醇作为功能资源储备的经济合理性。从经济、节能、减排等几个角度综合考察,其效能都很高。以煤作为原料通过气化成CO和H2,再合成甲醇的工艺路线简单,煤的消耗少,大约为2吨煤/吨甲醇。生产每一吨甲醇的过程中,CO2的排放约为3.8吨/吨甲醇,如果采用煤间接液化法生成柴油,则煤的消耗量约为5.5吨煤/吨柴油,生产过程中的CO2排放量也大致为生产甲醇排放的3倍左右。如果采用与我国巨大的冶金工业相联合,使用全国每年3亿吨左右的炼焦工业所副产的焦炉气作原料,则投资和产品成本还会大大降低。正在开发中的以煤田气、沼气以及采用新型融池法无焦碳炼铁技术得到的副产气体都可作为大量合成甲醇的廉价原料来源,只要国家政策鼓励,前景十分乐观。

综合现阶段我国甲醇工业的发展水平,从我国能源储备的长远战略意义考量,甲醇作为功能资源储备的发展态势颇为良好。如果国家能及时确定将甲醇作为石油代用资源储备的补充,并在内地交通方便地点建设甲醇战略储备设施,则既可调节甲醇市场价格的波动,又可促进我国发展煤化工的长期战略实施,同时在选择建设甲醇储备设施的地点上,也比绝大部分石油储备建在沿海地区更安全。

综上所述,如果实施以甲醇战略储备替代1/10~1/5的石油战略储备,在原料来源、替代使用功能、安全环保、节能减排、经济合理性以及战略意义等方面都符合我国国情且易于操作。不仅对于国家战略安全有益,对于煤化工的持续发展也将是一个重大支撑点。 
 

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