近年來,隨著下游市場需求的增加和“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn),中國綠色甲醇產(chǎn)量也逐年增長,數(shù)據(jù)顯示,我國2022年綠色甲醇產(chǎn)量約為8022.5萬噸,新增產(chǎn)能554.5萬噸.2023年以來,綠色甲醇項目總投資超2000億元,項目全部投產(chǎn)后預(yù)計新增年產(chǎn)達(dá)621萬。
而今年剛開年,就有多個甲醇項目獲批。
1月3日,洮南市風(fēng)電耦合生物質(zhì)綠色甲醇一體化示范項目獲備案。項目一期擬建設(shè)5萬噸/年綠色甲醇。7日,中廣核赤峰市巴林左旗百萬噸甲醇一期年產(chǎn)20萬噸生物質(zhì)制甲醇項目獲備案。。9日,中廣核興安盟制甲醇項目一期年產(chǎn)40萬噸生物質(zhì)綠甲醇項目獲備案。甲醇規(guī)模為40萬噸/年。
17日,中船通遼市50萬千瓦風(fēng)電制氫制甲醇一體化示范項目—制氫制甲醇項目獲備案,年產(chǎn)甲醇約18萬噸。
18日,全球首個億噸級液態(tài)陽光綠色甲醇制造項目獲批,項目采用綠色低碳甲醇制備核心技術(shù),將CO2與H2混合經(jīng)加壓后一步法合成甲醇,一期建成年產(chǎn)綠色低碳甲醇50萬噸示范項目,二期建成年產(chǎn)綠色低碳甲醇500萬噸項目,遠(yuǎn)期規(guī)劃總體形成年產(chǎn)1億噸綠色低碳甲醇產(chǎn)能。
項目不一一列舉,但由上述項目可見,綠色甲醇發(fā)展前景廣闊。
作為七種基本化學(xué)品之一,相較于氫和氨,甲醇在存儲和運(yùn)輸上存在顯著優(yōu)勢,如常溫下為液體,儲運(yùn)方式接近石油等。中國是甲醇生產(chǎn)和消費(fèi)大國,產(chǎn)能居全球第一,而在整個甲醇產(chǎn)能結(jié)構(gòu)中,煤制甲醇占比84.6%,天然氣制甲醇占6.3%,焦?fàn)t氣制甲醇占9.1%,整個甲醇行業(yè)的總碳排放量接近2億噸/年,減碳需求迫切。
工業(yè)合成甲醇流程
綠色甲醇是指采用清潔能源來合成甲醇,如包括生物甲醇、可再生甲醇和綠電甲醇等細(xì)分種類,以替代傳統(tǒng)化石能源甲醇。其中綠氫制甲醇具有成本相對較低、合成及技術(shù)相對成熟的優(yōu)勢,更具有規(guī)模化應(yīng)用的潛力。
氫能作為能源與化石燃料不同,大多是轉(zhuǎn)化成其他形式進(jìn)行利用,如氫燃料電池等。而氫基能源是一種以氫氣作為主要能源載體的能源形式,可以實現(xiàn)氫能的有效利用,在其中甲醇是最佳實現(xiàn)方案。其原因是綠氫制甲醇可以拉動綠氫的需求,同時氫能的儲運(yùn)需求也會帶動甲醇的發(fā)展。
與煤制氫、天然氣制氫、可再生能源制氫、電解水制氫等制氫技術(shù)相比,甲醇制氫并非最優(yōu)解,但從安全性和實用性出發(fā),甲醇制氫即制即用、儲運(yùn)低損耗的特點使其更具應(yīng)用上的優(yōu)勢。
應(yīng)用端的需求也是推動甲醇產(chǎn)業(yè)以及綠色甲醇發(fā)展的重要原因。作為最簡單的一元醇,甲醇下游產(chǎn)品眾多,覆蓋化工、醫(yī)療、食品等諸多領(lǐng)域。近年來甲醇制烯烴領(lǐng)域快速發(fā)展,成為我國甲醇消費(fèi)增長的最大動力。
綠色甲醇也是理想的儲能方式,甲醇重整制氫成本較低,在質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)中多有應(yīng)用。甲醇制氫技術(shù)基于產(chǎn)能靈活可調(diào)節(jié)的特點可在加氫站站內(nèi)制氫,真正實現(xiàn)現(xiàn)制現(xiàn)用,無需氫氣的大量運(yùn)輸和存貯,可降低用氫成本。
甲醇是現(xiàn)階段唯一實際證明可行的液體燃料,在叉車、船舶領(lǐng)域都有應(yīng)用。就在近日,由中國船級社(CCS)檢驗的世界最大甲醇加注船“海港致遠(yuǎn)”輪順利投入運(yùn)營,也是國內(nèi)第一艘投運(yùn)的甲醇加注船。
甲醇燃料還可替代燃煤、燃油摻入汽、柴油制成混合燃料,大幅減少PM 2.5、SO2、NOx以及CO2等的排放。
綠色發(fā)展是甲醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢,綠氫甲醇將成為減少碳排放的有利選擇。在制甲醇工藝中,煤制甲醇與綠氫進(jìn)行耦合的可行性較高,只需在傳統(tǒng)煤制接緩存中引入綠氫,不需要進(jìn)行大的裝置改動。我國是全球甲醇生產(chǎn)第一大國,但由于主要來源于煤炭,國內(nèi)甲醇產(chǎn)品的國際競爭力較弱。且我國煤制加護(hù)才能行業(yè)受中東國家低價甲醇沖擊,長期面臨虧損,綠氫耦合煤制甲醇不僅成為減少碳排放的有力選擇,同時引入綠氫可取代水煤氣變換工藝,降低CO2排放的同時,節(jié)省CO消耗進(jìn)而提高甲醇產(chǎn)量。
在未來,“綠氫-甲醇-綠氫”的模式優(yōu)勢將逐漸顯現(xiàn),減少碳排放,帶動綠氫需求,同時解決氫儲運(yùn)問題,實現(xiàn)雙贏。