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1、替代石油新能源的技術(shù)發(fā)展及趨勢(shì)研究1.世界石油資源形勢(shì)及發(fā)展趨勢(shì) 1.1世界石油資源形勢(shì) 20世紀(jì)的工業(yè)革命利用廣泛存在的化石資源推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)持續(xù)、高速地發(fā)展，但其引發(fā)的相關(guān)能源短缺、環(huán)境污染、生態(tài)惡化等問(wèn)題也日益加深，同時(shí)化石資源的分布不均勻性導(dǎo)致世界范圍內(nèi)的能源競(jìng)爭(zhēng)，引發(fā)了一系列的國(guó)際政治問(wèn)題。 目前，全球可采石油儲(chǔ)量的38%以上分布于中東，17.3%和16.5%分布于前蘇聯(lián)和北美，歐洲不足4%(見(jiàn)圖1)。 我國(guó)化石能源資源在世界已探明儲(chǔ)量中，石油僅占2.7%，天然氣0.9%，煤炭15%，呈現(xiàn)“缺油、少氣、多煤”的狀況，但其產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的比例卻分別高達(dá)4.2%、1.5%和33.5%。高速2、發(fā)展的經(jīng)濟(jì)導(dǎo)致石油大幅進(jìn)口，自1993年起我國(guó)成為石油凈進(jìn)口國(guó)，對(duì)外依存度高達(dá)40%，嚴(yán)重威脅著我國(guó)的能源安全。 1.2近年世界石油供需狀況 1985-2005年，世界石油需求的年均增長(zhǎng)率約為1.7%，目前，全球十大石油消費(fèi)國(guó)中有4個(gè)在亞太地區(qū)，其中中國(guó)為世界第二石油消費(fèi)大國(guó)，日本第三，印度第六，韓國(guó)第七。未來(lái)20年內(nèi)，世界石油消費(fèi)將以近2%的速度增長(zhǎng)，高于過(guò)去20年的平均增長(zhǎng)水平。未來(lái)石油需求呈現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，亞太地區(qū)需求增長(zhǎng)最快，供需矛盾突出。 進(jìn)入20世紀(jì)90年代，中國(guó)對(duì)石油進(jìn)口的依賴度越來(lái)越大，中國(guó)原油消費(fèi)量以年均5.77%的速度增加，而同期國(guó)內(nèi)原油供應(yīng)增速僅為1.67%，供需缺口逐年3、拉大。由表1可知，我國(guó)石油消費(fèi)增長(zhǎng)迅速，對(duì)石油進(jìn)口依賴度越來(lái)越大，這已成為我國(guó)的一個(gè)基本國(guó)性。1.3替代石油能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和政策導(dǎo)向 石油屬于不可再生資源，同時(shí)以石油為代表的化石能源的生產(chǎn)和消費(fèi)引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，已成為制約人類實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的主要障礙之一，加上石油的高價(jià)位等因素，迫使世界各國(guó)尋求石油替代產(chǎn)品和新能源，大力推行能源多樣化，石油替代產(chǎn)品和新能源的開(kāi)發(fā)利用。 在推行能源多樣化方面，日本、法國(guó)、德國(guó)、美國(guó)、巴西等國(guó)走在世界前列。日本天然氣占能源消費(fèi)量的比例達(dá)13.8%、核電14.1%；法國(guó)核發(fā)電占其總發(fā)電量的70%以上；巴西可再生能源占能源消費(fèi)的比例高達(dá)41%。德國(guó)、丹麥、4、美國(guó)等國(guó)家還大力發(fā)展清潔能源來(lái)取代核能。生物柴油在發(fā)達(dá)國(guó)家受到高度重視，2004年總產(chǎn)量已達(dá)193.34萬(wàn)噸，歐盟計(jì)劃于2010年生物柴油產(chǎn)量達(dá)8001000萬(wàn)噸，使生物柴油在柴油市場(chǎng)中的份額達(dá)5.75%。美國(guó)生物柴油的發(fā)展也受到高度重視，2004年10月布什總統(tǒng)簽署了對(duì)生物柴油的稅收鼓勵(lì)法案，大力支持生物柴油在美國(guó)的發(fā)展。2005年初，巴西頒布法律規(guī)定，在巴西銷售柴油中必須添加生物柴油。中國(guó)生物質(zhì)能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能等資源豐富，新能源建設(shè)的市場(chǎng)潛力很大。 鑒于化石能源資源的有限性和全球環(huán)境壓力的增加，世界上許多國(guó)家都認(rèn)識(shí)到了新能源與可再生能源的重要性，并從政治、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上采取行動(dòng)，出臺(tái)了5、一系列有利于加快新能源與可再生能源技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化的政策法規(guī)和措施。全球至少48個(gè)國(guó)家制定了促進(jìn)可再生能源利用的政策。 我國(guó)政府十分重視能源多源化問(wèn)題，采取國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼等鼓勵(lì)措施，大力推廣燃料乙醇試點(diǎn)工作，已建成四大乙醇燃料生產(chǎn)基地，總產(chǎn)能超過(guò)了100萬(wàn)噸年。2005年2月28日，第十屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第十四次會(huì)議通過(guò)了中華人民共和國(guó)可再生能源法，自2006年1月1日起已正式實(shí)施，能源法立法工作也正在抓緊啟動(dòng)。 2.多元化替代石油能源的技術(shù)開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及應(yīng)用 目前，多元化能源替代技術(shù)開(kāi)發(fā)主要集中在煤及天然氣合成油、生物柴油、燃料乙醇等領(lǐng)域。 2.1天然氣合成油(GTL)技術(shù) 2.1.16、國(guó)外技術(shù)開(kāi)發(fā)及工業(yè)化情況 近幾年，各大石油公司都非常重視以天然氣為原料采用間接法合成油品的技術(shù)開(kāi)發(fā)，殼牌、薩索爾等公司均開(kāi)發(fā)了具有特色的工藝技術(shù)。 薩索爾公司開(kāi)發(fā)了采用鐵基催化劑和流化床反應(yīng)器的F-T技術(shù)，1993年在南非莫索灣建成一套以天然氣為原料的液體燃料規(guī)模為32000桶日的裝置，生產(chǎn)高品質(zhì)的柴油、煤油和石腦油。薩索爾公司與Topsoe公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)了以天然氣為原料采用漿態(tài)床工藝生產(chǎn)餾分油的GTL技術(shù)SSPD工藝。 殼牌公司開(kāi)發(fā)了中間餾分油工藝，并采用茂金屬鈷基催化劑和湍流固定床反應(yīng)器。1993年5月，在馬來(lái)西亞Bintulu建成GTL工業(yè)化裝置。 埃克森美孚公司采用鈷基催化劑和漿態(tài)床工藝7、的AGC-21工藝，成功地運(yùn)行了一套200桶日的中試裝置。 Syntroleum公司開(kāi)發(fā)了采用鈷基催化劑和流化床工藝的Syntroleum工藝，并建成2桶日的GTL中試裝置。 2.1.2國(guó)內(nèi)GTL技術(shù)開(kāi)發(fā)情況 中國(guó)石化十分重視GTL技術(shù)開(kāi)發(fā)，目標(biāo)是開(kāi)發(fā)出具有中國(guó)石化自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成套GTL技術(shù)。目前在F-T合成催化劑上已取得了一定的進(jìn)展。 1)大連化物所F-T合成催化劑。 中國(guó)石化立項(xiàng)安排中科院大連化物所開(kāi)發(fā)的適用于列管式固定床反應(yīng)工藝的氧化硅負(fù)載的鈷基催化劑，具有合成直鏈高碳烴(蠟質(zhì)產(chǎn)品)的特點(diǎn)。目前開(kāi)發(fā)的適用于漿態(tài)床反應(yīng)工藝的活性炭負(fù)載的鈷基催化劑，具有較好的制取柴油餾分的性能。液體產(chǎn)品中8、柴油組分較高，其中C10C20液體在產(chǎn)物中的比例為60%左右。 2)F-T合成催化劑 該催化劑是由中國(guó)石化股份有限公司石油化工科學(xué)研究院(RIPP)開(kāi)發(fā)的，以氧化鋁為載體、金屬鈷為活性組分，一定程度上解決了F-T合成反應(yīng)過(guò)程中在提高CO轉(zhuǎn)化率時(shí)，C+5選擇性下降的問(wèn)題，大大提高了反應(yīng)經(jīng)濟(jì)性和碳源利用效率，催化劑已基本定型。 國(guó)內(nèi)其他企業(yè)F-T合成技術(shù)開(kāi)發(fā)情況：中科院山西煤化所先后開(kāi)發(fā)了將傳統(tǒng)F-T合成與沸石分子篩相結(jié)合的固定床二段合成工藝和漿態(tài)床固定床二段工藝，于2001年建成千噸級(jí)漿態(tài)床合成油試驗(yàn)裝置和催化劑制備裝置，已進(jìn)行了多次試驗(yàn)，并得到合格產(chǎn)品。目前正計(jì)劃建10萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)示范裝置。山東9、兗礦集團(tuán)公司2004年建成了5000噸年漿態(tài)床低溫F-T合成油裝置，連續(xù)運(yùn)行4706小時(shí)。目前已完成百萬(wàn)噸級(jí)煤制油工業(yè)示范裝置可行性研究報(bào)告。兗礦集團(tuán)在國(guó)內(nèi)合成油領(lǐng)域居領(lǐng)先地位，該集團(tuán)目前已擁有包括反應(yīng)器和催化劑技術(shù)的F-T合成核心技術(shù)。 2.1.3GTL產(chǎn)品對(duì)全球相關(guān)市場(chǎng)的影響 近年來(lái)，GTL工業(yè)快速發(fā)展主要受資源、戰(zhàn)略、市場(chǎng)和環(huán)境等多方面因素的推動(dòng)，其中天然氣資源國(guó)積極利用偏遠(yuǎn)地區(qū)天然氣資源，國(guó)際油價(jià)居高不下成為主要的推動(dòng)力之一。未來(lái)國(guó)際油價(jià)走勢(shì)將對(duì)GTL工業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重要影響。據(jù)資料報(bào)道，預(yù)計(jì)2010年，世界GTL產(chǎn)能將達(dá)45萬(wàn)桶日，2020年將達(dá)100萬(wàn)桶日。 F-T合成柴油是優(yōu)質(zhì)柴油組10、分，據(jù)估計(jì)2020年GTL柴油占中間餾分油消耗量小于3%，不太可能對(duì)全球柴油市場(chǎng)有很大的影響，但在某個(gè)區(qū)域，GTL柴油有可能占市場(chǎng)很大比例。 目前，中國(guó)以煤炭為原料，采用直接液化或經(jīng)F-T合成制取液體燃料的在建、擬建項(xiàng)目已近800萬(wàn)噸年，一般在2010年左右建成，預(yù)計(jì)到2020年我國(guó)將完成總投資40005000億元，形成5000萬(wàn)噸年的油品產(chǎn)能。中國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量相對(duì)豐富，在特定區(qū)域，有一定的天然氣資源。隨著石油資源的日趨緊張、原油價(jià)格的不斷攀升，以煤炭、天然氣為原料制合成氣，經(jīng)F-T反應(yīng)制液體燃料較有發(fā)展前途。 2.2生物柴油技術(shù) 生物柴油是從天然動(dòng)、植物油脂生產(chǎn)的柴油，化學(xué)組成為長(zhǎng)鏈脂肪酸甲酯。11、生物柴油幾乎不含硫和芳烴，十六烷值高，潤(rùn)滑性能好，并且儲(chǔ)運(yùn)方便安全，降解性能好，是一種優(yōu)質(zhì)清潔柴油。 2.2.1國(guó)外生物柴油技術(shù) 目前，國(guó)外已工業(yè)化技術(shù)主要是液堿催化的生產(chǎn)工藝，所用的催化劑一般是氫氧化鈉、氫氧化鉀或甲醇鈉、甲醇鉀等。但這類技術(shù)對(duì)原料的酸值要求苛刻，必須通過(guò)脫酸處理，同時(shí)生物柴油粗產(chǎn)品也必須通過(guò)減壓蒸餾精制以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。國(guó)外有很多商家掌握這個(gè)技術(shù)，可適合各種規(guī)模的連續(xù)或間歇生產(chǎn)。但產(chǎn)品減壓蒸餾精制能耗較大，對(duì)于原料品質(zhì)比較高，只生產(chǎn)生物柴油時(shí)會(huì)增加生產(chǎn)成本。 德國(guó)魯奇公司在上述傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了兩級(jí)連續(xù)堿催化醇解工藝。德國(guó)斯科特公司也成功開(kāi)發(fā)了連續(xù)脫甘油堿催化醇解工藝。這12、兩種技術(shù)在歐洲和美國(guó)均有大型工業(yè)化生產(chǎn)裝置。 法國(guó)石油研究院成功開(kāi)發(fā)了Esterfip-H工藝生產(chǎn)生物柴油。此工藝用尖晶石結(jié)構(gòu)的固體堿作為催化劑，采用多相催化反應(yīng)來(lái)制備生物柴油。 加拿大多倫多大學(xué)開(kāi)發(fā)了生產(chǎn)生物柴油的BIOX工藝。計(jì)劃投資2400萬(wàn)美元，建約5萬(wàn)噸年生物柴油廠，2005年投產(chǎn)。 2.2.2國(guó)內(nèi)生物柴油技術(shù) 在生物柴油的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面，國(guó)內(nèi)起步較晚，目前萬(wàn)噸級(jí)企業(yè)主要有3家：海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源發(fā)展公司，并采用自主開(kāi)發(fā)技術(shù)。其中，四川古杉油脂化工公司的技術(shù)已申請(qǐng)專利(公開(kāi)號(hào)：CN1473907A)，該技術(shù)利用植物油精煉過(guò)程中所產(chǎn)生的下腳料及食13、用回收油為原料，經(jīng)酸化除雜、連續(xù)脫水、酯化、回收甲醇、靜置、分出甘油相，然后連續(xù)蒸餾得到成品。這種工藝反應(yīng)需6小時(shí)即可結(jié)束，酸值可降至1mgKOHg以下，脂肪酸轉(zhuǎn)化率可達(dá)93%以上。福建卓越新能源發(fā)展公司的技術(shù)也已申請(qǐng)專利(公開(kāi)號(hào)：CNl382762A)，該技術(shù)利用廢動(dòng)植物油生產(chǎn)生物柴油。從總體水平看，這些技術(shù)是針對(duì)廢棄地溝油開(kāi)發(fā)的，原料利用率低，生產(chǎn)過(guò)程有污染，產(chǎn)品質(zhì)量按自訂的標(biāo)準(zhǔn)控制。但由于原料價(jià)格便宜，一般2600元噸左右，生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益還是很好的。 RIPP根據(jù)我國(guó)原料供應(yīng)的特點(diǎn)、環(huán)保要求、產(chǎn)品增值的要求開(kāi)發(fā)了以下兩種生產(chǎn)生物柴油新技術(shù)，并申請(qǐng)了一批專利。 1)高溫醇解工藝 高壓醇解法生14、物柴油生產(chǎn)技術(shù)，可適應(yīng)不同原料油、產(chǎn)品方案和工廠規(guī)模，以及適應(yīng)原料收集、貯存和產(chǎn)品市場(chǎng)的物流狀況等需求。原料預(yù)處理簡(jiǎn)單并適應(yīng)性強(qiáng)，能加工高酸值、高水油料；采用多種原料時(shí)，切換容易；不使用催化劑，簡(jiǎn)化了后處理工藝，無(wú)污水；聯(lián)產(chǎn)甘油濃度高。這些工藝根據(jù)規(guī)模大小，可為連續(xù)式或間歇式生產(chǎn)。目前該技術(shù)的2000噸年規(guī)模的中試裝置已建成，正在進(jìn)行中試試驗(yàn)。該技術(shù)生產(chǎn)的生物柴油產(chǎn)品質(zhì)量能達(dá)到德國(guó)的B100(生物柴油含量100%)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 2)反應(yīng)分離耦合工藝 本工藝是專門為生產(chǎn)生物柴油而開(kāi)發(fā)的，適應(yīng)采用的原料如大豆油、雙低菜籽油、棉籽油、葵花籽油以及其他脂肪酸組成近似于上述原料的油脂，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量15、合格。反應(yīng)分離耦合工藝的特點(diǎn)是在反應(yīng)的同時(shí)，進(jìn)行甘油的連續(xù)分離，反應(yīng)轉(zhuǎn)化完全，產(chǎn)物不需要蒸餾精制，減少能耗；進(jìn)料醇油比低，催化劑的消耗少，“三廢”排放少；簡(jiǎn)化了工藝流程，有利于減少設(shè)備投資和降低操作成本。此技術(shù)還處在小試階段。 此外，脂肪酶催化的醇解工藝最近幾年在國(guó)內(nèi)研究比較熱。北京化工大學(xué)、華南理工大學(xué)和清華大學(xué)都開(kāi)展了大量工作，取得了較為突出的進(jìn)展。 2.2.3生物柴油方面的建議 首先，B100不可直接作柴油使用，只可作為柴油的一個(gè)組分，調(diào)入石油柴油里，目前國(guó)外比較通用的是B5、B20、B2，2005年歐盟規(guī)定生物柴油的加入量不得超過(guò)5%(B5)。B100的標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家已委托RIPP編制，并已16、通過(guò)國(guó)家評(píng)審，但對(duì)于B5、B20、B2的調(diào)合油性能國(guó)內(nèi)尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，而且目前社會(huì)上生物柴油炒得很熱，產(chǎn)品質(zhì)量也參差不齊，加入的量也沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定，這必將擾亂柴油市場(chǎng)。因此，建議國(guó)家制定B5、B2或B20生物柴油的標(biāo)準(zhǔn)，并將生物柴油的銷售統(tǒng)一納入中國(guó)石化、中國(guó)石油的銷售系統(tǒng)，中國(guó)石化、中國(guó)石油系統(tǒng)外的其他單位，只能生產(chǎn)Bi00的生物柴油組分，不可銷售B5、B20或B2的生物柴油，以規(guī)范市場(chǎng)，保證生物柴油質(zhì)量。 2.3燃料乙醇技術(shù) 2.3.1燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù) 燃料乙醇通常由谷類、甘蔗和任何含淀粉或糖類的農(nóng)作物及其廢棄物為原料采用生物發(fā)酵方法制成，各國(guó)根據(jù)其實(shí)際情況選擇原料生產(chǎn)乙醇，如巴西選擇甘蔗17、糖蜜，美國(guó)采用玉米，瑞典用林業(yè)殘余物及造紙廢液等。目前世界工業(yè)化生產(chǎn)燃料乙醇多采用淀粉類食物如玉米和高含糖農(nóng)作物如甘蔗、甜高梁等。已工業(yè)化的技術(shù)主要是采用淀粉質(zhì)和糖基的農(nóng)作物為原料，采用林業(yè)殘余物、農(nóng)作物廢棄物的技術(shù)正在開(kāi)展工業(yè)放大階段。 2.3.2燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析 以生物質(zhì)為原料的糖經(jīng)濟(jì)尚缺乏與石油經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。雖然生物質(zhì)原料成本低，但加工轉(zhuǎn)化成本高，只有實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的突破，才能形成完整的生物質(zhì)技術(shù)工程體系。 在生產(chǎn)工藝確定后，燃料乙醇的價(jià)格主要取決于糧食價(jià)格，乙醇成本與原料費(fèi)用線性相關(guān)。我國(guó)現(xiàn)階段使用燃料乙醇的方式是將10%的乙醇與汽油調(diào)合成車用乙醇汽油，與普通汽油同升同價(jià)銷售18、。由表2可知，燃料乙醇的生產(chǎn)成本一直高于汽油價(jià)格，我國(guó)確定的乙醇汽油價(jià)稅政策是，石油公司按汽油出廠價(jià)的91.11%接受燃料乙醇，燃料乙醇生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的虧損由國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼。 根據(jù)美國(guó)政府測(cè)算，推廣乙醇汽油可節(jié)省聯(lián)邦政府財(cái)政預(yù)算支出36億美元，其中，可增加農(nóng)民收入45億美元；減少政府對(duì)農(nóng)民的補(bǔ)貼；增加19.52萬(wàn)個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)；增加個(gè)人所得稅收人5.32億美元；減少原油進(jìn)口，改進(jìn)貿(mào)易平衡20億美元；降低汽車排放，改善環(huán)境質(zhì)量。社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境效益均十分顯著。 2.3.3國(guó)內(nèi)外燃料乙醇應(yīng)用情況 據(jù)美國(guó)可再生燃料協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，截至2005年11月，全美生物燃料乙醇生產(chǎn)廠共有93家，產(chǎn)能達(dá)約1245萬(wàn)噸年，另有19、24個(gè)新廠正在建設(shè)中，預(yù)計(jì)全部建成后生物燃料乙醇產(chǎn)能將增加368萬(wàn)噸年，屆時(shí)全美生物燃料乙醇的產(chǎn)能將達(dá)1613萬(wàn)噸年。 2004年，巴西乙醇的產(chǎn)量達(dá)1152萬(wàn)噸，其中970萬(wàn)噸用于國(guó)內(nèi)消費(fèi)，182萬(wàn)噸用于出口到印度、瑞典、南韓、日本、美國(guó)等國(guó)。2004-2005年向印度出口乙醇的比例最大。2005年，巴西的乙醇產(chǎn)量已達(dá)約1342萬(wàn)噸，其國(guó)內(nèi)的需求量超過(guò)1250萬(wàn)噸。 2004年，歐盟國(guó)家共生產(chǎn)了42萬(wàn)噸生物燃料乙醇，歐洲生物燃料乙醇的主要生產(chǎn)國(guó)是西班牙、法國(guó)、德國(guó)、瑞典和波蘭，此外，荷蘭、拉脫維亞、立陶宛、意大利也生產(chǎn)少量的生物燃料乙醇。 目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)燃料乙醇的主要原料是玉米、小麥、薯類、甘20、蔗、甜高梁等，國(guó)家認(rèn)可的燃料乙醇產(chǎn)能為102萬(wàn)噸年，其中河南天冠30萬(wàn)噸年，安徽豐原32萬(wàn)噸年，吉林天河30萬(wàn)噸年，黑龍江華潤(rùn)金玉10萬(wàn)噸年。中國(guó)石化人股河南和安徽的2套生產(chǎn)裝置，參股比例分別為20%和15%；吉林天河為中國(guó)石油控股。2001年6月-2006年2月，中國(guó)石化河南石油分公司擔(dān)負(fù)的河南、安徽全省及河北、山東、江蘇和湖北4個(gè)省的27個(gè)地市的乙醇汽油試點(diǎn)和推廣使用工作，總計(jì)銷售乙醇汽油(乙醇含量10%)436.88萬(wàn)噸。 2.4生物質(zhì)乙烯技術(shù)開(kāi)發(fā) 隨著全球性的石油資源供求關(guān)系的日益緊張，傳統(tǒng)石油乙烯工業(yè)將面臨新挑戰(zhàn)。如何突破資源短缺的瓶頸，利用可再生生物質(zhì)資源生產(chǎn)乙醇，再進(jìn)一步脫水成乙21、烯，從而替代傳統(tǒng)的石油乙烯路線成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。 1981年，巴西建成3套乙醇脫水制乙烯裝置，總產(chǎn)能74萬(wàn)噸年。近幾年，印度建成4套乙烯裝置。雖然其規(guī)模遠(yuǎn)低于現(xiàn)代石油乙烯裝置，但其強(qiáng)大的生命力應(yīng)予重視。 目前，國(guó)際上乙醇制乙烯工業(yè)裝置主要集中在巴西、印度、巴基斯坦、秘魯，最大規(guī)模為印度的6.4萬(wàn)噸年裝置。乙醇脫水制乙烯的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，主要是裝置大型化、低能耗，以及進(jìn)一步提高催化劑的性能，降低催化劑成本。 3.中國(guó)多元化能源替代石油發(fā)展思路和建議 隨著未來(lái)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，中國(guó)對(duì)石油的需求還會(huì)增大。在新的世紀(jì)，必須從我國(guó)基本國(guó)情出發(fā)，對(duì)能源、資源和環(huán)境進(jìn)行整體化的考慮和部署。 “22、國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)”指出，今后15年能源發(fā)展思路：“推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)多元化，增加能源供應(yīng)。在提高油氣開(kāi)發(fā)利用及水電技術(shù)水平的同時(shí)，大力發(fā)展核能技術(shù)，形成核電系統(tǒng)技術(shù)自主開(kāi)發(fā)能力。風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等可再生能源技術(shù)取得突破并實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用”。“促進(jìn)煤炭的清潔高效利用，降低環(huán)境污染。大力發(fā)展煤炭清潔、高效、安全開(kāi)發(fā)和利用技術(shù)，并力爭(zhēng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平”。并優(yōu)先發(fā)展“煤的清潔高效開(kāi)發(fā)利用、液化及多聯(lián)產(chǎn)”、“可再生能源低成本規(guī)模化開(kāi)發(fā)利用”等。可見(jiàn)煤制油是能源多元化的一個(gè)重要途徑。 生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)是實(shí)現(xiàn)能源多元化和保證能源安全的有效途徑，我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，在生物質(zhì)資源數(shù)量23、上占有一定優(yōu)勢(shì)，在生物質(zhì)加工轉(zhuǎn)化及相關(guān)環(huán)保技術(shù)研究方面也有較好的經(jīng)驗(yàn)積累，如在燃料酒精，生物柴油方面，我們的技術(shù)跟國(guó)際上幾乎在同一起跑線上，我國(guó)完全有能力、有條件走多元化替代石油的生物能源和生物產(chǎn)品的規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化之路。 在走多元化石油替代之路時(shí)，重點(diǎn)解決生物質(zhì)資源利用的瓶頸問(wèn)題(包括全生物質(zhì)的利用和生物質(zhì)的高效轉(zhuǎn)化)，緩解能源緊張、石油價(jià)格上漲等帶來(lái)的問(wèn)題。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，這是走可持續(xù)發(fā)展、應(yīng)對(duì)能源緊張，保護(hù)人類生態(tài)環(huán)境的最終發(fā)展之路。 在技術(shù)路線上，將現(xiàn)代生物技術(shù)手段與傳統(tǒng)強(qiáng)勢(shì)化學(xué)工程技術(shù)以及過(guò)程工程技術(shù)結(jié)合，通過(guò)多學(xué)科，多領(lǐng)域的技術(shù)交叉結(jié)合，充分全利用生物質(zhì)材料，高效生產(chǎn)大宗化學(xué)品，最終達(dá)到降低生產(chǎn)成本和能源消耗，提高轉(zhuǎn)化率，減少環(huán)境污染的目的。