醇醚燃料——我国替代能源的新进展

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国际油价居高不下，国内原油对外依存度越来越高，各地不时出现的油荒等等将国内的替代能源市场催得越来越热。在醇醚燃料进入市场后，不少有眼光的企业家都纷纷踏入这一领域。在离北京不到500千米的河北邯郸市南端，有一家名叫恒业化工有限责任公司的企业。别看这家企业只有十几个大小不一的储油罐，两条看上去并不起眼的调配生产线，但它却能生产一种具有高技术含量的复合催化醇醚汽柴油。按专家的话说，这可是“我国替代能源的新品种、新希望”。
　　在离北京不到500千米的河北邯郸市南端，有一家名叫恒业化工有限责任公司的企业。别看这家企业只有十几个大小不一的储油罐，两条看上去并不起眼的调配生产线，但它却能生产一种具有高技术含量的复合催化醇醚汽柴油。按专家的话说，这可是“我国替代能源的新品种、新希望”。
　　为这家企业提供技术支撑的北京清研利华石油化学公司（以下称清研利华公司）技术总监鲁希诺告诉记者，这种复合催化醇醚汽柴油加入了一种催化燃烧剂。这种催化燃烧剂解决了困扰大比例甲醇替代成品油的技术难题，使50%以上的大比例甲醇汽柴油的推广变得简单了，从而使我国降低原油的对外高依存度提供了可能。
　　大比例甲醇替代需要催化燃烧剂  
　　申同贺教授，替代能源专家，国家“十一五”规划“中长期节能规划”关于石油产品替代政策的参与起草者、国家化工行业生产力促进中心煤化工中心副主任、全国醇醚燃料及醇醚清洁汽车专业委员会副秘书长。他说，清研利华公司所开发的这种催化燃烧剂是被我国目前的能源状况逼出来的。
　　自我国从1993年变为原油净进口国后，高达近50%的原油对外依存度成为保障我国能源安全的一大障碍。据申同贺介绍，去年仅用于进口柴油的费用就高达75亿美元。这还不算高价进口原油给中国经济带来的通货膨胀威胁。
　　因此，寻找替代能源，就成为保障我国能源安全的重中之重。2001年，当时的国务院总理**在政府工作报告中首次提出，必须千方百计节约和替代石油。这标志着发展替代能源已经上升到国家战略决策的层面。
　　在寻找替代能源的过程中，甲醇以“超级替补”的身份进入人们的视线。
　　申同贺表示，近年来国内替代能源研究主要有两个重点：一是煤基液体燃料(包括甲醇、二甲醚、煤制油)，二是生物质液体燃料(包括乙醇、生物柴油)。而能够大量代替石油的产品，必须符合5个基本原则：要能大规模生产，原材料要充足易得，成本较低，应较石油更环保，通用性要好。用这5条杠杠来衡量，甲醇是目前比较合适的产品。
　　“我国是个富煤的国家，现在2吨煤可以生产1吨甲醇。以2亿吨煤生产1亿吨甲醇用于替代1亿吨原油进口，这是可行的。”申同贺说。
　　“但是，这个‘超级替补’也有无奈。除了标准问题以外，最大的就是技术难题。”多年研发甲醇燃烧技术的清研利华公司技术总监鲁希诺说，目前全国不少地区在推行甲醇燃料，但一般都是以传统的燃烧技术为基础，以甲醇和汽油进行掺混燃烧，替代比例只有10%～15%，如果比例再大就必须要更改发动机，甚至要安装专用的甲醇发动机。这与目前的汽车市场无法对接。因此，寻求在大比例甲醇替代方面的突破就成了业内的主攻方向。
　　据申同贺教授介绍，甲醇与汽油是两种极性不同的物质，是不可能简单混合的，只有加入相应的添加剂才能解决它们的融合、腐蚀等问题。而要在醇醚燃料中大比例使用甲醇，并达到基本上1∶1的替代效果，最关键的是要研发有效适用的催化燃烧剂。“这个产品的技术含量很高，不是一般企业能做到的。”
　　正是在这种情况下，一些高科技企业开始将催化燃烧技术引入甲醇燃料的生产，着手开发能够解决大比例甲醇替代的“点睛之笔”——催化燃烧剂。
　　推广催化燃烧剂需要技术    　　
　　清研利华公司是一家在替代能源领域经营了十多年的民营高科技企业，是我国大比例甲醇替代领域的先行者。1996年以来，清研利华公司在能源替代领域完成了30余项发明专利的申报，已经获授权的有15项。其中获中国国际专利金奖项目4项，获国家发明金奖1项，获欧盟发明特别贡献奖1项。
　　早在2003年，清研利华公司就率先在国内开发出以甲醇为基础的醇醚燃料生产技术并进行推广。“在推广过程中我们意识到，小比例的甲醇在与汽油进行掺混燃烧时，不仅因为技术含量不高，经济效益不显著，没有充分体现甲醇低成本、高清洁性的优势，而且还存在一些技术问题，如对汽车机件的腐蚀和溶胀性问题，动力较差和油耗过大问题。”鲁希诺说。因此，他们投入大量技术力量，在自有的专利技术基础上研发催化燃烧剂。经过几年的研究，数万次的实验，清研利华公司终于在2005年开发出了金属和非金属相结合的催化燃烧剂和生产工艺，并以此为基础形成了具有自主知识产权的“无铅汽油的复合改性及催化燃烧技术”。2006年9月，该技术通过了中国化工学会科技评估中心的成果鉴定，并获得国家专利。专家认为，这项技术“实现了甲醇的大比例催化燃烧”，“降低了汽车尾气污染物的排放，提高了燃烧效率和动力性，改进了对汽车机件的腐蚀溶胀性”，以此技术生产的复合醇醚汽油中甲醇使用量达到50%～70%，在不对发动机作任何改动的情况下“能满足汽车的正常使用要求”,“处于国内领先水平”（技术鉴定语）。
　　在原交通部及湖南、四川等地相关专业产品质量监督检验部门提供的检测结果上看到，以清研利华公司的催化燃烧剂及生产技术生产出来的复合醇醚汽油在普通汽车的使用上没有任何异常现象出现，与普通汽油相比，不但发动机最大功率降低了5.33%、最大扭矩增大了1.37%，而且在尾气排放物中一氧化碳和碳氢化合物的比例分别降低了37.48%和18.31%。
　　“这些技术上的价值还不是最重要的，更重要的是，以催化燃烧剂生产的醇醚汽油不但可以使用50%以上的甲醇，还能使用一定比例的石脑油等化工原料，从而使醇醚汽油的原料来源更广泛，替代成品油的比例更大，也更具经济性。”鲁希诺说。
　　在我国能源紧张状况越来越严重的大背景下，清研利华公司的大比例甲醇替代技术受到广泛关注。2007年底，该技术被列入北京市火炬计划。这项技术还被邀请参加了2007年9月举办的第十七届全国发明展览会，并与其同时研发成功的、同样应用了催化燃烧技术的“一步法QY生物柴油”技术，分别获得展览会金奖和银奖。据中国发明协会宣传部长韩洪光介绍，这是自发明展览会举办以来全国首个参展、更是首个获奖的替代能源专利技术。
　　差不多与清研利华公司同时，国内也有几家民营高科技企业开发出了各自的催化燃烧剂。这使大比例甲醇替代成为可能。但是，这种可能要变成现实还远远不够，因为光有催化燃烧剂还不够，还必须掌握将催化燃烧剂掺进汽油中的技术，才能转化为实实在在的醇醚燃料。但做这样的技术推广对大多数民营企业来说，将又是一个漫长的过程。
　　推广催化燃烧剂需要精神
　　这种催化燃烧剂掺烧技术推广的意义有多大？
　　“理论上说，市场缺多少汽柴油，甲醇替代的需求就有多大。”申同贺说。据了解，目前中国汽柴油的缺口每年有以数百万吨计之巨，哪怕其中只有一半由甲醇来替代，也是一个不小的市场。也就是说，一个企业只要能靠催化燃烧剂掺烧技术推广得到这个市场份额，就可能成为继中石油、中石化、中海油、延长集团之后的国内“第五大石油公司”。
　　但是，很可惜的是，到目前为止，愿意把力气下在市场推广方面的企业可谓凤毛麟角。而清研利华公司就把功夫下在了这方面。
　　截止到今年上半年，全国使用清研利华公司开发的催化燃烧剂及生产工艺生产醇醚汽柴油的企业有400多家，每年的产能达到200多万吨。“在今明两年，这个数字有望达到400万吨。”鲁希诺说。
　　据了解，清研利华公司的技术推广经历了3个阶段：从单纯的技术转让到连锁加盟，再到联营。他们充分利用社会的资金、市场、销售渠道等资源快速推广复合醇醚汽柴油，使大比例甲醇替代产品尽快进入市场，被用户接受和使用，短短两年时间内，就形成了数百万吨的产业化规模和销售网络，已有10多万辆汽车在使用他们的产品。这与其他类似技术面临市场推广难的尴尬形成了鲜明的对照。
　　“虽然现在仍有不少具备一定实力和条件的生产商希望加盟，以我们的技术生产复合醇醚汽柴油，但我们今后的重点是对现有的合作企业中有较强实力的企业进行整合，不但给以技术投入而且进行资金投入，帮助他们做大做强。与此同时，自己投资建设产业基地。目前我们已在全国建立了6个研发基地、10个产业基地。由此，通过两三年的时间形成一个集团公司，将大比例甲醇替代这个产业做大。”鲁希诺说。
　　这是一个很有启示意义的尝试：在现代市场经济中，科研成果的产业化可以缔造出新的市场巨无霸。也就是说，“第五大石油公司”不再会是靠对资源的垄断而成，而是要靠技术推广“推”出来。清研利华公司显然是把技术推广作为他们的目标。也许，需求达数百万吨的大比例甲醇替代市场，真的会催生出一个或几个“第五大石油公司”呢！