近年來,隨著下游市場需求的增加和“雙碳”目標的實現,中國綠色甲醇產量也逐年增長,數據顯示,我國2022年綠色甲醇產量約為8022.5萬噸,新增產能554.5萬噸.2023年以來,綠色甲醇項目總投資超2000億元,項目全部投產后預計新增年產達621萬。
而今年剛開年,就有多個甲醇項目獲批。
1月3日,洮南市風電耦合生物質綠色甲醇一體化示范項目獲備案。項目一期擬建設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20萬噸生物質制甲醇項目獲備案。。9日,中廣核興安盟制甲醇項目一期年產40萬噸生物質綠甲醇項目獲備案。甲醇規模為40萬噸/年。
17日,中船通遼市50萬千瓦風電制氫制甲醇一體化示范項目—制氫制甲醇項目獲備案,年產甲醇約18萬噸。
18日,全球首個億噸級液態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,將CO2與H2混合經加壓后一步法合成甲醇,一期建成年產綠色低碳甲醇50萬噸示范項目,二期建成年產綠色低碳甲醇500萬噸項目,遠期規劃總體形成年產1億噸綠色低碳甲醇產能。
項目不一一列舉,但由上述項目可見,綠色甲醇發展前景廣闊。
作為七種基本化學品之一,相較于氫和氨,甲醇在存儲和運輸上存在顯著優勢,如常溫下為液體,儲運方式接近石油等。中國是甲醇生產和消費大國,產能居全球第一,而在整個甲醇產能結構中,煤制甲醇占比84.6%,天然氣制甲醇占6.3%,焦爐氣制甲醇占9.1%,整個甲醇行業的總碳排放量接近2億噸/年,減碳需求迫切。
工業合成甲醇流程
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分種類,以替代傳統化石能源甲醇。其中綠氫制甲醇具有成本相對較低、合成及技術相對成熟的優勢,更具有規模化應用的潛力。
氫能作為能源與化石燃料不同,大多是轉化成其他形式進行利用,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,可以實現氫能的有效利用,在其中甲醇是最佳實現方案。其原因是綠氫制甲醇可以拉動綠氫的需求,同時氫能的儲運需求也會帶動甲醇的發展。
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相比,甲醇制氫并非最優解,但從安全性和實用性出發,甲醇制氫即制即用、儲運低損耗的特點使其更具應用上的優勢。
應用端的需求也是推動甲醇產業以及綠色甲醇發展的重要原因。作為最簡單的一元醇,甲醇下游產品眾多,覆蓋化工、醫療、食品等諸多領域。近年來甲醇制烯烴領域快速發展,成為我國甲醇消費增長的最大動力。
綠色甲醇也是理想的儲能方式,甲醇重整制氫成本較低,在質子交換膜燃料電池系統中多有應用。甲醇制氫技術基于產能靈活可調節的特點可在加氫站站內制氫,真正實現現制現用,無需氫氣的大量運輸和存貯,可降低用氫成本。
甲醇是現階段唯一實際證明可行的液體燃料,在叉車、船舶領域都有應用。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”輪順利投入運營,也是國內第一艘投運的甲醇加注船。
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。
綠色發展是甲醇產業發展的必然趨勢,綠氫甲醇將成為減少碳排放的有利選擇。在制甲醇工藝中,煤制甲醇與綠氫進行耦合的可行性較高,只需在傳統煤制接緩存中引入綠氫,不需要進行大的裝置改動。我國是全球甲醇生產第一大國,但由于主要來源于煤炭,國內甲醇產品的國際競爭力較弱。且我國煤制加護才能行業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,節省CO消耗進而提高甲醇產量。
在未來,“綠氫-甲醇-綠氫”的模式優勢將逐漸顯現,減少碳排放,帶動綠氫需求,同時解決氫儲運問題,實現雙贏。