長期以來，利用化石資源生產乙醇一直是全世界努力的目標。日前從中國科學院獲悉，中科院大連化學物理研究所和陜西延長石油集團共同研發的、具有我國自主知識產權技術的全球首套煤基乙醇工業化示范項目已獲得成功，并平穩運行2個月。這是我國繼煤制油、煤制乙二醇等技術之后，取得的又一世界級成果。
該項目的成功，標志著我國在該技術領域達到國際領先水平，使我國率先具有設計和建設百萬噸級煤基乙醇大型工業裝置的能力，對保障我國能源安全和糧食安全、煤炭清潔化利用以及緩解大氣污染等具有重要的戰略意義。
中科院大連化學物理研究所副所長、中國工程院院士劉中民表示，乙醇是世界上公認的環保清潔燃料，全球66%乙醇作為燃料乙醇添加到汽油中。我國石油對外依存度在2015年已達到65.4%，超過國際公認的警戒線（50%）。由于燃料乙醇能間接替代石油，因此其對國家能源安全具有重大影響。
據悉，目前我國燃料乙醇缺口巨大。“十二五”期間，我國燃料乙醇目標為500萬噸/年；到2020年，目標為1000萬噸/年，而2015年國內燃料乙醇產量僅為250萬噸。
而此前，燃料乙醇只能通過糧食來生產，為防止出現乙醇生產”與人爭糧“的局面，我國亟須發展非糧路線的燃料乙醇。而我國的能源結構特點是以煤為主，如果能用煤制乙醇，將極大緩解我國的燃料乙醇的需求壓力。
然而，煤經合成氣直接制乙醇是一項世界性的挑戰，因難以回避貴金屬催化劑、效率較低及設備腐蝕等問題，一直還停留在研究開發階段。中科院大連化學物理研究所提出以煤基合成氣為原料，經甲醇、二甲醚羰基化、加氫合成乙醇的工藝路線。該路線采用非貴金屬催化劑，可以直接生產無水乙醇，是一條獨特的環境友好型新技術路線。
據了解，該技術路線的核心是二甲醚在分子篩催化劑上的羰基化反應。中科院大連化學物理研究所通過大量的創新性研究和攻關，成功開發出具有高活性和高穩定性的分子篩羰基化催化劑，為其進一步工業化奠定了堅實基礎。
2012年，中科院大連化學物理研究所和陜西延長石油開始聯合開展“合成氣制乙醇整套工藝技術”項目研發工作，2013年完成了項目中試研究工作。2014年中科院大連化學物理研究所與陜西延長石油啟動了“10萬噸/年合成氣制乙醇工業示范”項目，2016年10月裝置建設中交，2016年12月開始裝置聯動試車，2017年1月11日產出合格無水乙醇產品，純度達到99.71%，主要指標均達到或優于設計值。
劉中民介紹，與傳統乙醇合成技術相比，該成果具有多項優點。比如，反應體系無水，可直接分離得到無水乙醇產品；使用分子篩催化劑和銅基催化劑，無貴金屬等。
另外，該項目中反應器、工藝條件與合成氣制甲醇工藝基本一致，可用以改造現有甲醇廠為乙醇廠，為消化甲醇過剩產能提供了新的技術路線，有利于產業結構的調整。此外，在成本核算方面，產品乙醇成本低于其他現有技術，經濟性好。“比"煤制油"的經濟效益要高出很多。”劉中民表示。
如此眾多且實用的優點，為該技術未來的應用提供了廣闊的空間。劉中民介紹，該項目使我國大范圍推廣乙醇汽油成為可能，尤其是在我國中西部煤炭資源豐富而糧食資源有限的地區。
此外，該技術還可用于將現有大量過剩的甲醇廠改造成乙醇工廠，調整產業結構，釋放產能。“目前，國內甲醇工廠的開工率只有58%，而此項乙醇技術在工藝上和甲醇合成具有一定的共性，可以把甲醇廠改造為乙醇廠。”劉中民說。
“從原理上講，天然氣和煤一樣，均可以通過合成氣，進而合成乙醇。”劉中民表示，煤基乙醇技術也可以用作天然氣原料生產乙醇，助推“一帶一路”戰略在沿線富有天然氣資源的國家實施。
中科院副院長張濤表示，該項目的成功為今后大規模工業化裝置的建設、生產和運行提供了關鍵技術數據和寶貴的經驗，標志著我國將率先擁有設計和建設百萬噸級大型煤基乙醇工廠的能力，奠定了我國煤制乙醇工業化的國際領先地位，對于緩解我國石油供應不足，石油化工原料替代，油品清潔化及煤炭清潔高效利用等大有裨益，對保障我國能源安全和糧食安全及緩解大氣污染具有重要的戰略意義。
