الإيثانول المصنوع من الفحم، هل هو الطريق السادس في صناعة الكيماويات الحديثة المستخدمة في الفحم؟

Thread Content

الإيثانول المصنوع من الفحم، هل هو الطريق السادس في صناعة الكيماويات الحديثة المستخدمة في الفحم؟ الكاتب/المصدر: صحيفة الصناعة الكيميائية الصينية، تاريخ النشر: 10 أغسطس 2016، عدد المرات التي تم فيها النقر على المقال: 3. في السنوات الأخيرة، شهد السوق المحلي فائضًا في قدرات إنتاج حمض الخليك، بالإضافة إلى انخفاض مستمر في التكاليف. أما وقود الميثانول، فقد واجه عوائق في الترويج بسبب غياب المعايير ذات الصلة، وخطورته، وتآكله للأجزاء غير المعدنية في أنظمة الوقود. وقد دفع ذلك العديد من المعاهد البحثية والمستثمرين إلى الاهتمام بإنتاج الإيثانول من الفحم. لأنه وفقًا للظروف التقنية الحالية، فإن تطوير إنتاج الإيثانول من الفحم يمكن أن يساعد في استهلاك كميات كبيرة من حمض الخليك، مما يخفف من مشكلة الفائض في إنتاج حمض الخليك. كما يمكن من خلال استخدام البنزين المخلوط بالإيثانول استبدال جزء من النفط، مما يقلل من الاعتماد على النفط المستورد وانبعاثات غازات العادم من السيارات. حتى أن بعض الخبراء توقعوا أن يصبح إنتاج الإيثانول من الفحم مجالًا جديدًا للاستثمار، وأحد أكثر الاتجاهات واعدة في صناعة التحويل الكيميائي للفحم، بعد إنتاج الأوليفينات والغاز الطبيعي والزيت والإيثيلين جلايكول والهيدروكربونات العطرية من الفحم. إذًا، هل يمكن حقًا لإنتاج الإيثانول من الفحم أن يصبح المسار السادس في صناعة الكيماويات القائمة على الفحم الحديثة؟ اختراقات تكنولوجية وزيادة مطردة في المشاريع. في 28 أبريل، نجحت منشأة العرض الصناعي التابعة لشركة جيانغسو سوبو (المجموعة) المحدودة، والتي تم بناؤها باستخدام تقنيات معهد داليان للكيمياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، في إنتاج الإيثانول عبر هدرجة حمض الخليك بطاقة 30 ألف طن/سنة، حيث تم التغذية الأولية بنجاح وتشغيل المنشأة بثبات. ووفقًا لما ذكره الباحث في معهد داهوا، دينغ يونجيه، فإن نتائج تشغيل الجهاز التجريبي التابع لشركة سوب تُظهر أن تقنية تحويل حمض الخليك إلى إيثانول باستخدام الهيدروجين، والتي طورها معهد داهوا، قادرة على إنتاج إيثانول خالٍ من الماء بنسبة نقاء تزيد عن 99.6%، وذلك في ظل نفس شروط استهلاك المواد والطاقة. يتفوق هذا المؤشر على تقنية إضافة الهيدروجين إلى حمض الخليك التي تستخدمها شركة “سيلانيز” الأمريكية بحوالي 5 نقاط مئوية، مما يدل على أن التقنية التي طورها معهد دايكا وصلت إلى المستوى الرائد عالميًا. هذه هي تقنية متقدمة أخرى لإنتاج الإيثانول من الفحم، والتي أعلنت عنها شركة دايكا بعد مرور شهر من الزمن. في أوائل مارس من هذا العام، كشف ليو تشونغمين، نائب مدير معهد داهوا وعضو الأكاديمية الصينية للهندسة، أن وحدة الإنتاج الصناعي التابعة لمجموعة شانشي يانتشانغ للبترول، والتي تبلغ طاقتها الإنتاجية 100 ألف طن/سنة من الإيثانول المصنع من الفحم، والتي تستخدم التقنيات التي طورها المعهد والمتمثلة في تحويل الفحم إلى غاز تخليقي لإنتاج الميثانول، ثم تحويل الميثانول إلى ثنائي ميثيل الإيثر، وبعد ذلك تحويل ثنائي ميثيل الإيثر عبر تفاعل الكربوكسيلة إلى خلات الميثيل، وأخيرًا تحويل خلات الميثيل عن طريق الهدرجة لإنتاج الإيثانول الخالي من الماء، من المقرر أن تدخل حيز التشغيل في أكتوبر. كما يجري حالياً إعداد حزم التقنيات اللازمة لتشغيل وحدات إنتاجية بطاقة 200 ألف طن/سنة و300 ألف طن/سنة باستخدام هذه التقنية. كشف دينغ يونجيه أنه نظرًا للآفاق الواعدة لتطوير إنتاج الإيثانول من الفحم، قام معهد داهوا بإجراء أبحاث في أربع تقنيات لإنتاج الإيثانول من الفحم، وهي: تحويل الغاز المُصنع إلى إيثانول عبر هيدرات الكربون، وتحويل الغاز المُصنع إلى إيثانول عبر هيدرات الخل، وتحويل الأوليفينات/الخل إلى إيثانول عبر هيدرات الأسيتات، بالإضافة إلى تحويل الميثانول/الغاز المُصنع إلى إيثانول عبر عملية الكاربونيلة الهيدروجينية. وقد تم تحقيق اختراقات تقنية كبيرة في جميع هذه التقنيات. من بينها، من المقرر إكمال الاختبار الصناعي على نطاق ألف طن هذا العام لتقنية إنتاج الإيثانول من غاز التخليق عبر هدرجة الأكسيدات العضوية ثنائية الكربون ； تم تطبيق التقنيتين على نطاق صناعي بالفعل؛ حيث يتم إنتاج الإيثانول من الغاز المركب عن طريق هدرجة الخلات، ويتم أيضًا إنتاج الإيثانول من الأوليفينات/الخلات عن طريق هدرجة الإسترات ； يتم حالياً بناء وحدة تجريبية صناعية لتقنية إنتاج الإيثانول عن طريق تكربن الميثانول/الغاز السينثتيتيك وإضافة الهيدروجين. ووفقًا لما أعرفه، فقد حققت الشركات الأخرى في البلاد أو المعاهد البحثية تقدمًا ملحوظًا أيضًا في أبحاث تقنية إنتاج الإيثانول من الفحم. في عام 2011، طورت شركة شانغهاي ووجينغ للهندسة والتقنيات تقنية تحويل الأسيتات إلى إيثانول عن طريق الهدرجة المحفزة، وقد أنشأت مصنعًا تجريبيًا بطاقة 60 طنًا في السنة. كانت نسبة تحويل الأسيتات أكثر من 96%، بينما بلغت نسبة اختيار الإيثانول أكثر من 98% ； في 17 يوليو 2012، اجتازت التقنية التي طورها معهد جنوب غرب أبحاث وتصميم الكيماويات بشكل مستقل لإنتاج الإيثانول عبر هدرجة استرات الخل تقييماً من قبل خبراء نظمته دائرة العلوم والتكنولوجيا بمقاطعة سيتشوان. وأظهر التقييم أن العامل الحفاز المتخصص المطور يتميز بنشاط عالٍ واستقرارية جيدة وانتقائية عالية، حيث بلغت نسبة التحويل 97%، بينما تجاوزت انتقائيةه للإيثانول 98% ； في أوائل أغسطس 2012، عملت وحدة التجربة التي تبلغ طاقتها 600 طن في السنة، والتي تم بناؤها باستخدام تقنية تحويل الأسيتات إلى إيثانول عبر عملية الهدرجة، وهي تقنية طورتها شركة جيانغسو دانهوا للصناعات المحدودة بشكل مستقل، بشكل مستقر لمدة 1000 ساعة. وكانت نسبة تحويل الأسيتات مستقرة عند حوالي 98%، بينما بلغت نسبة اختيار إيثانول 99%. وقد أنجزت الشركة حاليًا إعداد خطط الإنتاج بطاقة 100 ألف طن في السنة و200 ألف طن في السنة ； في منتصف عام 2013، نجحت شركة شانغهاي بوجينغ لتقنيات الكيماويات المحدودة في تطوير وبناء جهاز تجريبي لإنتاج الإيثانول من خلال هيدروجنة حمض الخليك، بطاقة إنتاجية 600 طن سنويًا، وقد تم قبول هذا الجهاز بعد اجتيازه الاختبارات اللازمة. وفي نهاية عام 2015، تم الانتهاء من وضع خطط الإنتاج بطاقة 100 ألف طن سنويًا و200 ألف طن سنويًا ； في يناير 2015، اجتاز المشروع العلمي والتكنولوجي المتعلق بدراسة التجارب على الأنابيب الفردية وإعداد حزمة التقنيات لتصنيع الإيثانول عبر هدرجة حمض الخليك، والذي شاركت في تنفيذه كل من شركة سينوبك للهندسة في شنغهاي ومعهد بكين للكيمياء الصناعية ومصنع سيتشوان للبوليفينيل، مراجعة الخبراء التي نظمتها إدارة العلوم والتكنولوجيا في سينوبك. وحتى الآن، تم تطوير وإعداد حزمة التقنيات اللازمة لإنتاج 100 ألف طن سنويًا من الإيثانول عبر هدرجة حمض الخليك. مع التقدم في التقنيات الرئيسية وتنوع طرق الإنتاج، بدأ بناء مشاريع إنتاج الإيثانول من الفحم في الداخل يتسارع بشكل تدريجي، مع زيادة مستمرة في عدد المشاريع المخطط لها. في سبتمبر 2010، وقعت مجموعة هينان للصناعات الفحمية والكيميائية اتفاقيات مع الإدارة البيولوجية التابعة للأكاديمية الصينية للعلوم، بالإضافة إلى شركة لانز في نيوزيلندا، بهدف استخدام طريقة التخمير البيولوجي لتحويل الفحم إلى وقود الإيثانول ومنتجات كيميائية أخرى ； في يناير 2011، أعلنت شركة سيرانوس، وهي إحدى أكبر الشركات الكيميائية في العالم، عن نيتها استثمار 300 مليون دولار لبناء مصنعين لإنتاج الإيثانول الصناعي من خلال تحويل الغاز المُسال إلى خلات، حيث سيتم بناء أحد هذين المصنعين في منطقة نانجينغ الصناعية في الصين، والآخر في منطقة غاولانغ في تشوهاي. وستكون طاقة إنتاج كل مصنع 400 ألف طن سنويًا ； في يونيو 2011، أعلنت شركة سيرانيس أنها تخطط لاستثمار 180 مليون دولار لتحسين المنشآت الخاصة بتصنيع الإيثانول الصناعي الموجودة في منطقة نانجينغ الصناعية، وذلك بهدف زيادة القدرة الإنتاجية إلى حوالي 200 ألف طن سنويًا ； في مارس 2011، بدأ تنفيذ مشروع تجريبي لإنتاج الإيثانول من غازات العادم بطاقة 300 طن في السنة، وذلك بالتعاون بين مجموعة باوستيل وشركة لانزر في نيوزيلندا والأكاديمية الصينية للعلوم، في مدينة شانغهاي ； في 16 أبريل 2012، بدأ العمل رسميًا في مصنع تجريبي لإنتاج الإيثانول من الفحم بطاقة 200 ألف طن سنويًا، وذلك باستخدام التقنية التي طورها معهد الكيماويات الجنوبي الغربي لإنتاج الإيثانول عن طريق تحويل الأسيتات إلى هيدروجين. يقع المصنع في شركة هينان شوندا للتكنولوجيا المحدودة ； في 13 مارس 2014، تعتزم مدينة هولوداو في مقاطعة لياونينغ بالاشتراك مع مجموعة فوده القابضة وشركة شينغمينغ للتأمين على الحياة المحدودة ومجموعة جيلين كانير استثمار 64 مليار يوان لإنشاء مشاريع من بينها قاعدة لتخزين ونقل الإيثانول الوقودي والميثانول المنتج من الفحم بطاقة 3.6 مليون طن سنويًا في المرحلة الأولى، ومشروع إنتاج الباراكسيلين أو الأوليفينات ذات الصلة ومنتجاتها التابعة بطاقة 1.2 مليون طن سنويًا في المرحلة الثانية ； في يناير 2015، بدأ العمل في تشييد منشأة يانتشانغ للنفط الصناعية التجريبية لإنتاج الإيثانول من الفحم بطاقة 100 ألف طن/سنة، والتي تم بناؤها باستخدام التقنية التي طورها معهد داهوا لإنتاج الإيثانول الخالي من الماء من غاز التخليق عبر مسارات الميثانول-ثنائي ميثيل الإيثر-أسيتات الميثيل والتحلل الهيدروجيني ； في مايو 2015، وقعت شركة تشونغهونغ للحماية البيئية والطاقة الجديدة المحدودة اتفاقية تعاون استثماري مع مدينة ووهاي في منطقة منغوليا الداخلية. ويعتزم الطرفان استثمار 10.3 مليار يوان لإنشاء مشروع لإنتاج الإيثانول الصناعي من الفحم بطاقة 1 مليون طن سنويًا، ومشروع لإنتاج أكسيد البروبيلين بطاقة 300 ألف طن سنويًا ； في أغسطس 2015، بدأ تنفيذ مشروع شركة تانغشان زونغرونغ للتكنولوجيا المحدودة، الذي يتطلب استثمارات تقدر بـ 1.6 مليار يوان، وذلك لإنتاج 300 ألف طن سنويًا من الإيثانول المصنوع من الفحم. يتضمن المشروع إنشاء خط إنتاج بطاقة 100 ألف طن سنويًا من الإيثانول، بينما ستكون الطاقة الإنتاجية في المرحلة الثانية 200 ألف طن سنويًا من الإيثانول المصنوع من غازات الفرن ； في الربع الأخير من عام 2015، بدأ تنفيذ مشروع شركة بكين شوغانغ لانغزه لتكنولوجيا الطاقة الجديدة المتعلق بإنتاج إيثانول الوقود من الغاز الصناعي، بطاقة إنتاجية تبلغ 45 ألف طن سنويًا. وفقًا للتقديرات التقريبية للكاتب، بحلول نهاية عام 2015، كان هناك 15 مشروعًا لإنتاج الإيثانول المستخلص من الفحم قيد التخطيط والبناء في البلاد، وبلغ إجمالي قدرة إنتاج الإيثانول 6.7 مليون طن سنويًا. ووفقًا للجدول الزمني للمشروع، من المتوقع أن تصل القدرة الإنتاجية للإيثانول المستخلص من الفحم في البلاد إلى 1 مليون طن سنويًا بحلول نهاية عام 2017. ما هي الآفاق؟ يسود جدل حاد بين الأطراف المختلفة. يتخذ المتفائلون مثل ليو زونغمين ودينغ يونجيه، بالإضافة إلى تانغ هونغتشينغ، المستشار التقني في شركة “زونغكهه لتقنيات الزيوت الصناعية”， وجيانغ تيهبين، مدير قسم التسويق في شركة “شانغهاي بوجينغ للكيماويات”， موقفًا إيجابيًا تجاه آفاق إنتاج الإيثانول من الفحم. وقال ليو تشونغمين للكاتب إن التوقعات المتعلقة بهذه المادة لا تقل عن تلك المتعلقة بـ MTO؛ فالإيثانول يُعتبر على مستوى العالم إضافة ممتازة للبنزين، كما يمكن استخدامه جزئيًا كبديل للبنزين، أو يمكن إنتاج الإيثيلين من خلال تحلله بواسطة العوامل الحفازة، وهو ما يجعله مادة مقبولة من قبل المجتمع. يبلغ إنتاج الإيثانول في العالم حوالي 100 مليون طن سنويًا، بينما في بلادنا لا يتجاوز الإنتاج 2 مليون طن فقط، ويتم إنتاجه عادةً عن طريق التخمير البيولوجي باستخدام الحبوب أو قصب السكر، مما يؤدي إلى منافسة الإنتاج الزراعي على الموارد، بالإضافة إلى ارتفاع التكاليف. أما الإيثانول المصنوع من الفحم، فالأمر مختلف. تتمتع الصين بموارد فحم وفيرة نسبيًا، كما أنها تمتلك تقنيات متعددة لإنتاج الإيثانول من الفحم، مما يجعل تكلفة الإنتاج أقل بكثير من الطرق التي تعتمد على الحبوب، وبالتالي فإن لديها قدرة تنافسية كبيرة وآفاقًا تنموية واسعة. “من الناحية الموضوعية، فإن آفاق إنتاج الإيثانول من الفحم ليست أقل من آفاق إنتاج الأوليفينات منخفضة الكربون من الميثانول. ”في رأي ليو جونغمين، مقارنةً بالميثانول، فإن طرق المعالجة المتقدمة للإيثانول أكثر تنوعًا، كما أن القيمة المضافة لمشتقاته أعلى. يمكن للإيثانول أن يُنتج ليس فقط الإيثيلين والإيثيل بنزين، بل أيضًا الإيثرات والكحولات والإسترات وغيرها من المواد الكيميائية الضخمة والمنتجات الكيميائية الدقيقة. بالإضافة إلى ذلك، يعتبر الإيثانول مذيبًا عضويًا مهمًا، ويمكن استخدامه على نطاق واسع في مجالات مختلفة مثل الأدوية والطلاءات ومستلزمات النظافة ومستحضرات التجميل والزيوت. كمادة خام كيميائية أساسية، يمكن استخدام الإيثانول في إنتاج الأسيتالديهيد، والإيثر الإيثيلي، والكلوروإيثانول، والكلوروإيثان، وحمض الخليك، والبيوتادين، وأسترات الأكريليك، والإيثيل ثيوإيثر، والإيثيلامين، وغيرها ； كما أدى ذلك إلى توليد العديد من المواد الوسيطة لصناعة الأصباغ والتوابل والمطاط الاصطناعي ومواد التنظيف والمبيدات الزراعية، حيث بلغ عدد المنتجات أكثر من 300 نوع. الميزة التنافسية واضحة؛ "نظرًا لأن تقنية إنتاج الإيثانول من خلال غاز التخليق في خطوة واحدة لم تتطور بعد بشكل كامل، فإن أفضل طريقة في الحلول الحالية لإنتاج الإيثانول من الفحم هي الطريقة التي تتضمن تحويل الفحم إلى غاز التخليق ثم إلى الميثانول لإنتاج الإيثانول." ”يعتقد دينغ يونجيه أنه، أولاً، مقارنةً بطريقة تصنيع الإيثانول عبر التخمير المستخدمة عالمياً، فإن تكلفة إنتاج الإيثانول من الفحم تتمتع بميزة واضحة. أفضل معدل استهلاك في الصين لإنتاج الإيثانول من الحبوب هو 3.2 طن من الذرة لإنتاج طن واحد من الإيثانول، كما أن إنتاج طن واحد من الإيثانول يؤدي إلى إنتاج 12 إلى 15 طنًا من المياه العادمة، مما يجعل التكلفة اقتصاديًا مرتفعة، بالإضافة إلى المشاكل البيئية الكبيرة الناتجة عن ذلك. ثانيًا، وفقًا لأسعار الفحم الحالية، فإن تكلفة إنتاج حمض الخليك عبر تحويل الفحم إلى غاز تخليقي، ثم تحويله إلى إيثانول عبر هدرجة حمض الستيريك تبلغ حوالي 4200 يوان لكل طن. أما تكلفة إنتاج إسترات الخليك عبر تفاعل الأوليفينات مع حمض الخليك، ثم تحويلها إلى إيثانول عبر الهدرجة، فهي تبلغ حوالي 4000 يوان لكل طن. أما تكلفة إنتاج الإيثانول باستخدام الميثانول والغاز التخليقي كمواد خام، عبر عملية الكربونيلة (خاصة الكربونيلة متعددة الطورات) ومن ثم الهدرجة، فهي تتراوح بين 3500 و4000 يوان لكل طن. بلا شك، الخيار الأخير هو الأقل تكلفة والأكثر تنافسية. علاوة على ذلك، يمكن لعملية الميثانول/الغاز الاصطناعي استغلال محطات إنتاج الميثانول من الفحم الموجودة بشكل كامل، مما يوفر التكاليف ويسرع وقت تحقيق النتائج. حتى لو تم شراء الميثانول من الخارج، فإنه سيستفيد من الفائض الشديد في الطاقة الإنتاجية المحلية للميثانول وانخفاض أسعاره. إذا تم استخدام ذلك لإنتاج الإيثانول بتكلفة منخفضة، ثم تحويله إلى الإيثيلين عبر عملية التجفيف، فإن الفوائد الإجمالية ستكون أفضل من استثمارات إنتاج الأوليفينات من الميثانول. يرى جيانغ تيه بين آفاقًا أكثر إشراقًا لتحويل الغاز المُصنع إلى إيثانول عبر هيدروجة الأسيتيك. وقال إن تحويل الغاز المُصنع مباشرةً إلى إيثانول لا يزال بعيدًا عن التطبيق الصناعي، أما عملية تحويل الغاز المُصنع إلى ميثانول، ثم تحويل الميثانول إلى خلات عبر تفاعله مع أول أكسيد الكربون، وبعد ذلك إجراء عملية الإسترة، ثم استخدام الهيدروجين لتحويله إلى إيثانول، فهي عملية طويلة الأمد وتتطلب معدات كثيرة واستثمارات كبيرة. أما استخدام الهيدروجين لتحويل الخلات إلى إيثانول، فهي عملية أقصر وتتطلب استثمارات أقل، كما أن العوامل المساعدة في هذه العملية ذات اختيارية عالية. وقد تم اختبار هذه التقنية في مصنع سيرانوس في نانجينغ، حيث بلغت الطاقة الإنتاجية 275 ألف طن سنويًا، وقد عمل هذا المصنع لأكثر من عام، وقد أثبتت التقنية جدارتها وموثوقيتها، كما أن تكلفتها منخفضة، ومخاطر الاستثمار فيها قابلة للتحكم. لنأخذ مشروع إنتاج الإيثانول بمعدل 200 ألف طن سنوياً كمثال. يتطلب مشروع إنتاج الإيثانول عن طريق هدرجة حمض الخليك المشترى استثمارًا قدره 180 مليون يوان فقط، بينما يتطلب مشروع هدرجة الإسترات الناتجة عن تفاعل حمض الخليك، والذي يتمتع بنفس الحجم، استثمارًا يتراوح بين 320 مليون و350 مليون يوان. مقارنةً بالطريقة البيولوجية، فإن ميزة تكلفة طريقة هيدروجينة حمض الخليك أكثر وضوحًا. عندما يكون سعر الفحم 400 يوان للطن، فإن التكلفة الإجمالية لإنتاج الإيثانول باستخدام طريقة هيدروجينة حمض الخليك، وفقًا للنموذج، تبلغ فقط 3900 إلى 4000 يوان للطن، أي أقل بأكثر من 1000 يوان مقارنة بأحدث تقنيات إنتاج الإيثانول البيولوجي. المبيعات ليست مشكلة. "أما مبيعات الإيثانول فهي أقل مشكلة على الإطلاق." ”وقال جيانغ تيه بين إن الإنتاج السنوي للإيثانول في الصين لا يتجاوز 2 مليون طن، بينما يبلغ الطلب السنوي على وقود الإيثانول للاستخدام في السيارات 2.6 مليون طن، كما يحتاج قطاع صناعة الخمور إلى 2 مليون طن من الإيثانول سنويًا. وإذا أضفنا إلى ذلك الطلب في المجالات الصناعية الأخرى، فإن الطلب الإجمالي على الإيثانول في الصين يتجاوز 7 ملايين طن، مما يعني وجود عجز في العرض يصل إلى 5 ملايين طن. وهذا يفتح آفاقًا سوقية هائلة لتعميم إنتاج الإيثانول من الفحم بتكلفة منخفضة. إذا تحقق اختراق في إنتاج الإيثانول بخطوة واحدة من الغاز الاصطناعي وتحقق التصنيع الصناعي له، فإن تكلفة إنتاج الإيثيلين من الإيثانول المشتق من الفحم بعد إزالة الماء ستنخفض. عندئذٍ، طالما ظل سعر الإيثيلين عند حوالي 8000 يوان للطن، فإن إنتاج الإيثيلين من الإيثانول المشتق من الفحم سيكون تنافسياً للغاية. في نظر أشخاص مثل تشو فانغ، نائب رئيس قسم المعلومات والسوق في اتحاد صناعات النفط والكيماويات الصينية، ولي دابنغ، الخبير الأول في كيمياء الفحم بمجموعة يانتشانغ للبترول، فإن آفاق إنتاج الإيثانول من الفحم ليست مشرقة إلى هذا الحد. الوقت غير مناسب للتصنيع: قال تشو فانغ إن الوقت الحالي غير مناسب للتصنيع الكامل لإنتاج الإيثانول من الفحم. أولاً، تاريخياً، كانت هناك طريقتان لإنتاج الإيثانول: الطريقة النفطية والطريقة الحيوية، بينما يُعد إنتاج الإيثانول من الفحم مساراً مبتكراً. على الرغم من إتمام عدة مسارات على مستوى الاختبارات النصف صناعية، بل وإنشاء وحدات صناعية صغيرة لبعضها، إلا أن جدوى التقنيات الصناعية الكبيرة والجدوى الاقتصادية للمشروع لا تزال بحاجة إلى التحقق بشكل أكبر. علاوة على ذلك، فإن عملية إنتاج الإيثانول من الفحم تعاني من عيوب مثل الاستثمار الكبير، وطول العملية التقنية، والاستهلاك المرتفع، والتكلفة الإجمالية العالية. أما مسار تصنيع الإيثانول في خطوة واحدة من الغاز الاصطناعي، الذي يحظى بتفاؤل كبير، فلم يحقق أي اختراق جوهري، ولا يزال التصنيع الصناعي بعيد المنال. في هذه الحالة، فإن الاستثمار الأعمى في إنتاج الإيثانول من الفحم سيعرض المستثمرين لمخاطر استثمارية كبيرة. ثانيًا، في ظل أسعار النفط المنخفضة حاليًا، فقدت ميزة التكلفة لإنتاج الإيثانول من الفحم الكثير من قوتها، وأصبحت جدويته الاقتصادية تواجه تحديًا كبيرًا. ثالثًا، إن الإمكانات السوقية لإنتاج الإيثانول من الفحم مثيرة للقلق. أكثر الأسواق إمكانية لاستخدام الإيثانول هو كوقود للسيارات، لكن سوق المنتجات البترولية في الصين لا يزال تحت سيطرة ثلاث شركات حكومية كبرى، مما يجعل ترويج استخدام الإيثانول كوقود أمرًا صعبًا للغاية. رابعًا، تعتمد شركات إنتاج وقود الإيثانول حاليًا بشكل أساسي على **الدعم المالي لكي تستمر في العمل، والعديد من الشركات التي ترغب في إنتاج الإيثانول من الفحم تدرج **الدعم المالي ضمن إيراداتها في مرحلة إعداد التقارير الخاصة بالمشروع. لكن من ناحية، **في الوقت الحالي يتم تقديم الدعم فقط لوقود الإيثانول الحيوي وتطبيق نظام تشغيل مغلق، وهناك عدم يقين بشأن ما إذا كان وقود الإيثانول المُنتج من الفحم سيظل يحصل على الدعم في المستقبل**. ومن ناحية أخرى، حتى لو حصل وقود الإيثانول المُنتج من الفحم على دعم، فإن حجم هذا الدعم سيقل تدريجيًا، مما يجعل قابلية تحقيق الربح في هذه المشاريع موضوعًا محفوفًا بالمخاطر. خامسًا، مقارنة بالميثانول، فإن إمكانيات استخدام الإيثانول في التطبيقات الصناعية محدودة للغاية. إن إنتاج الأوليفينات من الميثانول، وإنتاج المركبات العطرية من الميثانول، بالإضافة إلى وقود الميثانول M100، ستخلق عند تحقيقها على نطاق واسع طلبًا هائلاً في السوق. أما الإيثانول فلا. كما ذُكر سابقًا، فإن مقاومة استخدامه كوقود للسيارات كبيرة جدًا. إذا تم استخدامه لإنتاج الإيثيلين، فإن ذلك غير مجدي من ناحية الكفاءة الذرية. والأهم من ذلك، أن مزايا عملية إنتاج الإيثيلين باستخدام الأسيتيلين ستظهر بشكل متزايد، مما سيجعل من الصعب على طريقة إنتاج الإيثيلين من الإيثانول أن تنافسها. في مواجهة المنافسة من السيارات الكهربائية، يرى لي دا بينغ أن استمرار وفرة إمدادات النفط عالميًا وانخفاض أسعاره سيظلان حالة طبيعية، كما أن شركات تكرير النفط المحلية تعاني من ارتفاع التكاليف مقارنة بالأسعار. على سبيل المثال، تتكبد مجموعة يانغتشانغ للنفط خسارة تزيد عن 1000 يوان لكل طن من المنتجات النفطية المكررة التي تنتجها. للخروج من الأزمة، تخطط العديد من شركات التكرير والبتروكيماويات، بما في ذلك مجموعة إكستنديد أويل، لإطلاق مشاريع لإنتاج المركبات العطرية من المنتجات البترولية. في هذه الحالة، فإن فكرة إطلاق مشروع لإنتاج الإيثانول من الفحم، استنادًا إلى التوقعات السوقية الإيجابية لوقود الإيثانول، هي بوضوح فكرة غير مقبولة. بالإضافة إلى ذلك، يقع نصف آبار النفط في العالم في الولايات المتحدة. بفضل تقنيات متقدمة مثل التكسير الهيدروليكي المستوي، فإن تكلفة إنتاج ثلث حقول النفط في الولايات المتحدة لا تتجاوز 30 دولارًا للبرميل، بينما لا تتجاوز تكلفة إنتاج معظم حقول النفط الصخري 50 دولارًا للبرميل. في مثل هذه الحالة، طالما أن سعر النفط العالمي يتجاوز 50 دولارًا للبرميل، فسوف يتم إعادة تشغيل المزيد من آبار النفط. وبالإضافة إلى ذلك، لا تزال دول مثل إيران تزيد من إنتاجها، بينما لا ترغب الدول الأخرى الأعضاء في أوبك والدول المنتجة الرئيسية مثل روسيا في تقليل إنتاجها، مما يؤدي إلى فائض في العرض العالمي للنفط على المدى المتوسط والطويل. في مثل هذه الظروف، سيكون من الصعب تطبيق ونشر وقود الإيثانول الذي لا يمتلك ميزة اقتصادية واضحة. الأهم من ذلك، مع توسع نطاق السيارات الجديدة التي تعمل بالطاقة الجديدة، وخاصة مع ظهور بطاريات ذات سعة كبيرة، فإن السيارات الكهربائية ستصبح السائدة بين المركبات في المستقبل. في ذلك الوقت، حتى عمالقة صناعة النفط سيواجهون مشاكل في بيع المنتجات النفطية، فكيف يمكنهم قبول وقود الإيثانول؟ كما أشار خبراء مثل أن فو، نائب كبير المهندسين في معهد البحوث الاقتصادية والتقنية التابع لمجموعة سينوبك، وفو شينغقوو، نائب المدير العام لشركة بكين سانجوي لتكنولوجيا حماية البيئة، إلى أن استخدام الفحم في إنتاج الإيثانول يعتبر غير فعال من حيث الكفاءة في استخدام الطاقة، بالإضافة إلى أنه لا يحقق فوائد اقتصادية في ظل استمرار انخفاض أسعار النفط. السبب الرئيسي الذي يجعل بعض الأشخاص يرون آفاقًا واعدة لوقود الإيثانول هو رغبتهم في الاستفادة من **سياسات الدعم**. لكن في الواقع، وابتداءً من 1 يناير 2015، **تم إلغاء سياسة دفع ضريبة القيمة المضافة مسبقًا ثم استردادها للشركات المختصة بإنتاج الإيثانول كوقود معدل، كما تم استعادة فرض ضريبة استهلاك بنسبة 5% على الإيثانول المستخدم في إنتاج البنزين المخصص للسيارات، مما يدل على تراجع الدعم السياسي لاستخدام الإيثانول المستخلص من الحبوب. أما طريقة إنتاج الإيثيلين من الإيثانول، التي يعلق عليها بعض الخبراء آمالًا، فإن جدواها الاقتصادية أسوأ. فبالإضافة إلى النفتا والميثانول والإيثان، فإن الميثان والأستيلين أيضًا من المواد الخام لإنتاج الإيثيلين؛ ولذلك، إذا تم إنتاج الإيثيلين من الإيثانول، فإن المنافسة ستزداد حدة ومستقبل هذا الأمر غير مؤكد. مشاريع التنفيذ يجب أن تتناسب مع الظروف المحلية. إذن، هل ينبغي للجهات البحثية ذات الصلة أن تواصل تطوير تقنيات إنتاج الإيثانول من الفحم؟ هل يجب على الشركات البدء في مشروع إنتاج الإيثانول من الفحم؟ يقترح الخبراء المعنيون: يجب عدم إهمال التطوير التكنولوجي، ويجب تنفيذ المشاريع بما يتناسب مع الظروف المحلية. أشار لي زهيجيان، مساعد رئيس معهد تخطيط صناعة النفط والكيماويات، إلى أن إنتاج الإيثانول من الفحم يمثل مسارًا جديدًا في صناعة الكيماويات القائمة على الفحم، وهو نتاج للابتكارات في السوق. وأضاف أنه لا ينبغي الحكم على كفاءته الاقتصادية في هذه المرحلة، ناهيك عن تقييم أو رفض جدواه الاقتصادية أو كفاءته في استخدام الطاقة. يرى زانغ شياوجون، نائب كبير المهندسين في مجموعة شانشي لصناعة الفحم والكيماويات، أنه من ناحية، فإن إنتاج الإيثانول من الفحم لا يزال في بداياته، ولا تزال جميع الطرق التقنية المستخدمة بحاجة إلى مزيد من التحسين والتطوير. من ناحية أخرى، على الرغم من أن الإيثانول أقل سمية مقارنة بالميثانول ويمكن للجمهور قبوله كوقود للسيارات، إلا أن هناك العديد من عوامل عدم اليقين التي تحول دون تطبيقه على نطاق واسع. في مثل هذه الحالات، يجب على الشركات أن تستخدم بحذر تقنية تحويل غاز الهيدروجين المركب، وهي تقنية موثوقة نسبيًا وذات تكلفة منخفضة، في إنتاج الإيثانول عبر هيدراتة حمض الأسيتيك، كحل مؤقت، من أجل تنمية المواهب والسوق. بمجرد تحقيق اختراق في تقنية إنتاج الإيثانول من الغاز المُصنع عبر خطوة واحدة، يجب التدخل بسرعة لتحقيق أقصى فائدة ممكنة للشركة على المدى القريب والبعيد. قال هوانغ تشوانفنغ، نائب مدير معهد البتروكيماويات التابع لمركز الهيدروكربونات في مجموعة يانغتشانغ للنفط، إن أفضل طريقة لإنتاج الإيثانول من الفحم هي استخدام غاز التخليق في عملية واحدة لإنتاج الإيثانول مباشرةً. لكن نظرًا لأن هذه العملية تتطلب استخدام معادن ثمينة كمحفزات، فإن التكلفة مرتفعة، بالإضافة إلى انخفاض معدل التحويل في كل مرة، وانخفاض معدل استخلاص الإيثانول، كما أن فصل الإيثانول عن الكحولات المختلطة أمر صعب ويتطلب طاقة كبيرة، لذا من الصعب تحقيق تقدم ملموس في الأجل القصير. حالياً، الطريقتان الوحيدتان الموثوقتان هما تحويل حمض الخليك بالهيدروجين وتحويل خلات الميثيل بالهيدروجين لإنتاج الإيثانول. الأول ينتمي إلى تفاعلات الكاربوكسيل، أما الثاني فينتمي إلى تفاعلات الهيدروكسيل. لكن، هل هذان المساران التقنيان معقولان؟ ما هو مستوى استهلاك الطاقة في المنشآت الصناعية، وما هي الفوائد الاقتصادية في ظل انخفاض أسعار النفط؟ لا يزال يتعين التحقق منه. لذلك، يمكن الاستمرار في إجراء التجارب المعمقة والبحث التقني والتحسينات، وتوفير الاحتياطيات التقنية اللازمة للصناعة، لكن لا ينبغي الاستثمار في مشاريع جديدة بشكل أعمى. يرى يو شيدي، نائب المدير العام لمجموعة شانشي للفحم والكيماويات، أنه على الرغم من وجود مخاطر كبيرة في الاستثمار المنفرد في بناء منشآت إنتاج الإيثانول من الفحم، إلا أنه لا ينبغي استبعاد آفاق مشروع الإيثانول من الفحم. من المؤكد أن الشركات التي تمتلك وحدات متكاملة لإنتاج الخل من الفحم، إذا حصلت على هيدروجين رخيص من خلال التحسينات التقنية، ثم استخدمته في تفاعل مع الخل المنتج محليًا لإنتاج الإيثانول، فإنها ستحظى بميزة تكلفة كبيرة وهامش ربح واسع. إذا حصلت الشركة على ترخيص لإنتاج الإيثانول الوقودي، وتمكنت من بيع الإيثانول الذي تنتجه بنجاح إلى شركتي سينوبيك وبتروتشاينا، فإن الشركة ستحقق عوائد جيدة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للشركات التي تمتلك محطات مستقلة لإنتاج الميثانول من الفحم أن تجرب استخدام تقنية التكربن والهدرجة باستخدام الميثانول/الغاز السينثيتيكي لإنتاج الإيثانول. ونظرًا للاستفادة الكاملة من المعدات الموجودة، فإن هذه الطريقة تتطلب استثمارات أقل وتؤدي إلى نتائج سريعة، ومن المتوقع أن تحقق عوائد جيدة أيضًا. أشار جين يونغ، عضو أكاديمية الهندسة الصينية وأستاذ في جامعة تسينغهوا، إلى ضرورة مواصلة تعزيز البحث في تقنية إنتاج الإيثانول من الغاز المُصنع في خطوة واحدة، بهدف تحقيق اختراقات قريبة وتطبيق هذه التقنية على نطاق صناعي. عندئذٍ، سيكون إنتاج الإيثانول من الفحم ذا قيمة استثمارية حقيقية. قبل ذلك، يُنصح المصانع التي تنتج الكربيد ومصانع التكرير والتي لديها إمدادات كافية من حمض الخليك، بأن تستخدم الهيدروجين الناتج عن غازات مفاعلات الكربيد أو غازات أفران التكرير، وأن تدمجه مع حمض الخليك المشترى، وذلك وفقًا للظروف المحلية والإمكانيات المتاحة، من أجل بناء محطات لتحويل حمض الخليك إلى إيثانول. اقترح لي دابنغ أنه بدلاً من أن تستثمر الشركات المعنية أموالها في مشاريع إنتاج الإيثانول من الفحم التي آفاقها غير واضحة، من الأفضل لها أن تستثمر في قطاع الطاقة، من أجل الاستفادة من الفرص التجارية الناتجة عن انتشار السيارات الكهربائية والزيادة المستمرة في الطلب على الطاقة.