“炉”火“醇”青,相向而行

近日,东华工程科技股份有限公司启动的生物质气化炉及“东华炉”项目,在国内绿色甲醇行业引发广泛讨论。为何绿色甲醇制取技术的突破备受关注?原因不仅在于其自身拥有广阔的市场前景,更在于作为氢能载体破解了储运难题,为“终极能源”绿氢的发展带来新解法。在当下国内的绿色甲醇领域,生物质气化炉工业化试验建设火热,生产与需求两端正相向而行。

项目:企业陆续布局

绿色甲醇被称为“液态阳光”,主要是指以来自生物质或空气捕集的可再生碳源、可再生能源获得的绿氢为原料生产的甲醇。相较于可再生氢与二氧化碳催化反应形成绿色甲醇的技术路线,生物质气化制绿色甲醇成本更低,其关键的生物质气化技术更是业内一直尝试摘取的“皇冠”。

“现在国内有实力、有需求的企业都已陆续布局绿色甲醇产业,但受到生物质气化技术不成熟、电制甲醇成本高、二氧化碳来源不明朗、生物质原料分散等问题影响,项目进展缓慢。”石油和化学工业规划院副院长李志坚表示,“当前全国绿色甲醇产能仅为80多万吨/年,主要为生物质路线甲醇,全球范围内理论产量不超过30万吨/年。国内暂时没有真正投产、商业化运营的绿色甲醇项目。”

据悉,国内绿色甲醇项目仍以打通核心技术全流程、实现规模化示范创新应用为侧重点,规划产能多集中为10万至50万吨的中大型项目。例如,已投入运行的11万吨/年安阳顺利环保科技有限公司CO2制甲醇项目、已竣工的10万吨/年江苏斯尔邦石化有限公司CO2制甲醇项目、一期已建成的45万吨/年的新疆“液态阳光”绿色甲醇项目、一期已开工的25万吨/年上海电气洮南市风电耦合生物质绿色甲醇一体化示范项目等等。

“现在甲醇项目这么火,为什么实际落地的并不多?因为大家都很纠结要用什么技术路径,算不出成本花费多少。”东华工程科技股份有限公司技术带头人冯玉峰指出,虽然国内已有不同技术路线的装置建成、开车,但绿色甲醇项目还是有很多技术难点,工艺成熟度仍有待验证。

技术:进入产业化示范

我国绿色甲醇产业近期将有何动作?李志坚预测,基于产业技术和成本经济性发展趋势,近期绿色甲醇产业仍将以技术和成本为导向,有望在2030年前完成技术产业化示范。

“绿色甲醇生产的难点要攻克,生物质气化技术是绕不开的一个坎,解决了它就相当于难度降低了一半。”冯玉峰说,“东华在这方面也是做了一些技术开发。我们开发出加压纯氧流化床,通过提高压力减小气化炉的体积,节省合成气的压缩功率,并为将来装置的大型化发展打下基础。”

“另一个攻克难点就是柔性甲醇合成工艺的开发。”冯玉峰还表示,“为了缓解新能源发电波动大的问题,我们调整甲醇合成回路二氧化碳浓度和合成回路压力,实现了甲醇合成工艺的灵活可调,大大避免了超低负荷停车问题。”

虽然绿色甲醇产业仍处于发展的起步阶段,但考虑到生产端企业的经济性,冯玉峰提出,还可以考虑布局绿色乙二醇等技术的开发。“当我们有了绿氢、绿碳、绿电、绿色蒸汽,就完全可以在一个熟悉且细分的赛道里尝试减碳,比如纺织行业。绿色乙二醇折算的吨乙二醇二氧化碳排放量约0.8至1.2吨,仅为传统煤制乙二醇的15%至20%,价格却可以卖到普通产品的三倍。”他说,“其实我们最后做产品决策的时候主要看两点,一个是经济性,二是安全性。”

需求:绿色船燃拉动

船舶行业被认为是绿色甲醇的主要应用领域。早在2021年,交通运输部发布的《绿色交通“十四五”发展规划》就提出,积极探索氢燃料、氨燃料、甲醇动力船舶应用。2023年发改委发布的《产业结构调整目录(2024年本)》也提到,将电解水制氢和二氧化碳催化合成绿色甲醇列入鼓励类发展项目,并将甲醇燃料、氨燃料、生物质燃料等替代燃料动力船舶列入鼓励发展类项目。

“全球十大集运巨头已有四家加入船舶绿色转型,成为贡献甲醇动力船舶增量订单的主要力量。根据挪威船级社(DNV)预测,到2028年全球可采用甲醇燃料的双动力船舶交付量(在营+订单)将达267艘,按每艘年耗4万吨甲醇燃料测算,绿色甲醇需求量将超过1000万吨。”李志坚说,“再看国内,我国绿色甲醇在船用燃料领域的应用仍处于市场培育初期。受技术可行性、成本压力及碳税政策力度等因素的影响,绿色甲醇暂未形成规模化的稳定需求。”

“航运业急需低碳绿色燃料替代。”冯玉峰指出,“除了减碳的需求外,逐年增加的碳税或过量排碳的罚款也不容小觑,这些因素促使绿色甲醇产业快速发展。初步估算,当绿色甲醇价格在4500元/吨时,对比传统化石燃料将具有一定经济性优势。”

值得注意的是,我国关于绿色甲醇的认定、绿色甲醇二氧化碳减排的核证等方面,尚无统一标准,缺少与国际对标、引领全球产业发展的基础。因此,绿色甲醇产品碳税节约收益短期内可能还无法充分实现,间接影响效益的产生。“产品溢价还取决于绿色甲醇最终在绿色燃料市场所占的份额,存在一定不确定性。”李志坚说。

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