Ethanol aus Kohle – der sechste Weg der modernen Kohlekraftchemie?

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Ethanol aus Kohle – der sechste Weg der modernen Kohlekraftchemie? Autor/Quelle: China Chemical Industry News Datum: 10.08.2016 Klickzahlen: 3 In den letzten Jahren herrscht im Inland ein Überangebot an Essigsäure, wodurch die Kosten ständig sinken. Der Einsatz von Methanol als Kraftstoff wird durch fehlende entsprechende Standards, Toxizität sowie Korrosion an den nichtmetallischen Komponenten des Kraftstoffsystems behindert. Dadurch begannen viele Forschungseinrichtungen und Investoren, sich für Ethanol aus Kohle zu interessieren. Denn unter den aktuellen technischen Bedingungen kann die Herstellung von Ethanol aus Kohle nicht nur eine große Menge an Essigsäure verbrauchen und so das Problem der Überproduktion von Essigsäure verringern, sondern auch durch den Einsatz von Ethanol-Benzin einen Teil des Öls ersetzen. Dadurch wird die Abhängigkeit vom Import von Öl sowie die Emissionen durch Automobilabgase verringert. Sogar Experten haben vorhergesagt, dass Kohleethanol zu einem weiteren Investitionsthema und zur vielversprechendsten Entwicklungsrichtung in der Kohlechemie werden könnte – nach Kohlenolefinen, Kohlenwasserstoffgas, Kohleöl, Ethylenoxid aus Kohle sowie aromatischen Verbindungen aus Kohle. Kann Ethanol aus Kohle tatsächlich der sechste Weg der modernen Kohlechemie sein? Technologische Durchbrüche – Anstieg der Projekte: Am 28. April funktionierte die industrielle Demonstranlage zur Herstellung von Ethanol durch Hydrogenisierung von Essigsäure mit einer Kapazität von 30.000 Tonnen pro Jahr, die mithilfe der Technologie des Dalian Institute of Chemical Physics der Chinesischen Akademie der Wissenschaften gebaut wurde, bereits bei der ersten Betriebsphase einwandfrei und arbeitete stabil. Laut Ding Yunjie, Forscher am Dahuas Institut, zeigen die Ergebnisse des Betriebs der Demonstrationsanlage von SOPHOS, dass die von dem Dahuas Institut entwickelte Technologie zur Herstellung von Ethanol durch Hydrogenierung von Essigsäure unter nahezu identischen Bedingungen hinsichtlich der verwendeten Materialien und Energieverbräuche es ermöglicht, wasserfreies Ethanol mit einer Reinheit von über 99,6 % herzustellen. Dieser Wert liegt um fast 5 Prozentpunkte über der Acetat-Hydratierungs-Technologie des amerikanischen Unternehmens Celanese und zeigt, dass die Technologie des Dahuas-Instituts bereits auf international führendem Niveau ist. Dies ist eine weitere fortschrittliche Technologie zur Herstellung von Ethanol aus Kohle, die Dae-Hwa nach einem Monat Zeit veröffentlicht hat. Anfang März dieses Jahres gab Liu Zhongmin, stellvertretender Direktor des Forschungsinstituts Dahuahua sowie Mitglied der Chinesischen Akademie der Ingenieurwissenschaften, bekannt, dass das industrielle Anlage zur Herstellung von Ethanol aus Kohle mit einer Kapazität von 100.000 Tonnen pro Jahr, die von der Shaanxi Yanchang Petroleum Group errichtet wird und die Technologien des Forschungsinstituts Dahuahua nutzt – nämlich die Umwandlung von Kohle in Synthesegas, anschließend in Methanol, weiterhin die Umwandlung von Methanol in Dimethylether sowie die Herstellung von Methylacetat durch Carbonylierung von Dimethylether und schließlich die Herstellung von anhydrischem Ethanol durch Hydrogenisierung von Methylacetat – im Oktober in Betrieb genommen werden soll. Derzeit werden außerdem Entwürfe für Anlagen mit einer Kapazität von 200.000 Tonnen pro Jahr sowie 300.000 Tonnen pro Jahr entwickelt. Ding Yunjie gab bekannt, dass die Großforschungseinrichtung aufgrund der vielversprechenden Entwicklungschancen von Ethanol aus Kohle gleichzeitig vier Forschungsprojekte zu Technologien zur Herstellung von Ethanol aus Kohle durchgeführt hat: Die Hydrierung von Synthesegas mit Carbonylverbindungen zur Herstellung von Ethanol, die Hydrierung von Synthesegas mit Essigsäure zur Herstellung von Ethanol, die Hydrierung von Olefinen/Essigsäure über Acetat zur Herstellung von Ethanol sowie die Karbonylierung und Hydrierung von Methan/Synthesegas zur Herstellung von Ethanol. In allen Fällen wurden bedeutende technische Durchbrüche erzielt. Dabei wird die Technologie zur Herstellung von Ethanol aus Synthesegas durch Hydrogenierung von Kohlenstoffdioxidverbindungen noch in diesem Jahr in einer industriellen Pilotanlage im Maßstab von tausend Tonnen fertiggestellt ； Die beiden Verfahren zur Herstellung von Ethanol aus Synthesegas durch Hydrierung mit Essigsäure sowie zur Herstellung von Ethanol aus Olefinen/Essigsäure durch Hydrierung mit Esteren sind bereits in der Industrie im Einsatz ； Es wird derzeit eine industrielle Demonstranlage für die Technologie zur Herstellung von Ethanol durch Carbonylierung und Hydrogenierung von Methanol/Syngas errichtet. Soweit mir bekannt ist, wurden bei der Forschung zu Technologien zur Herstellung von Ethanol aus Kohle auch in anderen inländischen Unternehmen oder Forschungseinrichtungen bahnbrechende Fortschritte erzielt. Im Jahr 2011 entwickelte die Shanghai Wu Zheng Engineering Technology Co., Ltd. eine Technologie zur Herstellung von Ethanol durch katalytische Hydrierung von Acetat. Es wurde außerdem eine Pilotanlage mit einer Kapazität von 60 Tonnen pro Jahr errichtet. Die Umwandlungsrate des Acetats lag bei über 96%, während die Selektivität für Ethanol bei über 98% lag ； Am 17. Juli 2012 wurde die von dem Südwestlichen Institut für Chemische Forschung und Entwicklung selbst entwickelte Technologie zur Herstellung von Ethanol durch Acetat-Hydratierung von Experten des Wissenschafts- und Technologieamts der Provinz Sichuan geprüft. Das Ergebnis war, dass der entwickelte Katalysator eine hohe Aktivität, gute Stabilität sowie eine hohe Selektivität aufwies. Die Umwandlungsrate lag bei 97%, während die Selektivität für Ethanol über 98% betrug ； Anfang August 2012 funktionierte die Pilotanlage mit einer Kapazität von 600 Tonnen pro Jahr, die mithilfe der von Jiangsu Danhua Group Co., Ltd. selbst entwickelten Technologie zur Herstellung von Ethanol aus Acetat durch Hydrogenierung betrieben wurde, stabil über eine Dauer von 1000 Stunden. Die Umwandlungsrate des Acetats lag dabei konstant bei etwa 98%, während die Selektivität für Ethanol 99% betrug. Derzeit hat das Unternehmen bereits die Planungen für Anlagen mit einer Kapazität von 100.000 Tonnen pro Jahr sowie 200.000 Tonnen pro Jahr abgeschlossen ； Mitte 2013 wurde das Pilotanlage zur Herstellung von Ethanol aus Synthesegas durch Hydrogenierung von Essigsäure, die von Shanghai Pujing Chemical Technology Co., Ltd. entwickelt und gebaut worden war – mit einer Kapazität von 600 Tonnen pro Jahr – erfolgreich abgenommen. Ende 2015 waren die Planungen für Anlagen mit einer Kapazität von 100.000 Tonnen pro Jahr sowie 200.000 Tonnen pro Jahr abgeschlossen ； Im Januar 2015 wurde das wissenschaftlich-technische Entwicklungsprojekt zur Untersuchung des Prozesses der Herstellung von Ethanol durch Hydrogenisierung von Essigsäure, an dem Sinopec Shanghai Engineering Co., Ltd. gemeinsam mit dem Beijing Research Institute of Chemical Technology sowie der Sichuan Vinylon Factory beteiligt war, von einer Expertenkommission unter der Leitung der Wissenschaftsabteilung von Sinopec geprüft. Inzwischen ist die Entwicklung des Prozesspakets für eine Produktion von 100.000 Tonnen Ethanol pro Jahr durch Hydrogenisierung von Essigsäure abgeschlossen. Mit Durchbrüchen in Schlüsseltechnologien und einer Vielfalt an Herstellungsverfahren nimmt der Bau von Projekten zur Herstellung von Ethanol aus Kohle im Inland stetig zu, wobei die geplanten Projekte weiter zunehmen. Im September 2010 unterzeichneten die Henan Coal and Chemical Industry Group, die Abteilung für Biowissenschaften der Chinesischen Akademie der Wissenschaften sowie das neuseeländische Unternehmen Langer einen Vertrag. Ziel war es, mithilfe der Methode der Kohlevergasung und biologischen Fermentation Ethanol als Brennstoff sowie weitere chemische Produkte herzustellen ； Im Januar 2011 kündigte der weltweit agierende Chemiekonzern Solvay an, jeweils 300 Millionen Dollar in den Bau von Anlagen zur Herstellung von Industrieethanol aus Synthesegas durch Wasserstoffierung von Essigsäure zu investieren. Diese Anlagen sollen im Chemiepark in Nanjing sowie in der Wirtschaftszone Gaolan Port in Zhuhai errichtet werden – jeweils mit einer Kapazität von 400.000 Tonnen pro Jahr ； Im Juni 2011 kündigte das Unternehmen Serranus an, dass es 180 Millionen Dollar investieren wolle, um die bestehenden Anlagen zur Herstellung von Kohlechemikalien im Chemiepark in Nanjing zu verbessern. Dadurch soll eine Produktionskapazität für Industrieethanol von etwa 200.000 Tonnen pro Jahr erreicht werden ； Im März 2011 begann in Shanghai der Bau eines Demonstrationsprojekts zur Herstellung von Ethanol aus Abgasen mit einer Kapazität von 300 Tonnen pro Jahr. An diesem Projekt arbeiteten die Baosteel-Gruppe, das neuseeländische Unternehmen Longze sowie die Chinesische Akademie der Wissenschaften zusammen ； Am 16. April 2012 wurde in der Henan Shunda Technology Co., Ltd. die industrielle Demonstranlage zur Herstellung von Ethanol aus Kohle in einer Kapazität von 200.000 Tonnen pro Jahr in Betrieb genommen. Dabei wurde die Technologie zur Acetylierung und Hydrogenierung, die vom Southwest Chemical Research Institute entwickelt wurde, eingesetzt ； Am 13. März 2014 planten die Stadt Huludao in der Provinz Liaoning zusammen mit der Fude Holdings Group, der Life Life Insurance Co., Ltd. sowie der Jilin Cornell Group, insgesamt 64 Milliarden Yuan zu investieren. In einer ersten Phase sollten Anlagen zur Herstellung von 3,6 Millionen Tonnen Ethanol und Methanol pro Jahr aus Kohle errichtet werden. In einer zweiten Phase sollten Anlagen zur Herstellung von 1,2 Millionen Tonnen p-Xylen oder Olefinen sowie weiterer damit verbundener Produkte aus Kohle gebaut werden ； Im Januar 2015 begann der Bau einer industriellen Demonstranlage zur Herstellung von Ethanol aus Kohle mit einer Kapazität von 100.000 Tonnen pro Jahr. Dabei wurde die Technologie verwendet, bei der Synthesegas vom Dalian Research Institute zur Herstellung von anhydrischem Ethanol durch Methanol – Dimethylether – Methylacetat – Hydrogenisierung eingesetzt wird ； Im Mai 2015 schlossen Zhonghong Environmental Protection New Energy Co., Ltd. und die Stadt Wuhai in Innermongolien eine Investitionsvereinbarung ab. Beide Parteien planten, insgesamt 10,3 Milliarden Yuan zu investieren, um Anlagen zur Herstellung von 1 Million Tonnen Industrieethanol pro Jahr sowie 300.000 Tonnen Epichlorhydrin pro Jahr zu errichten ； Im August 2015 begann der Bau des Projekts zur Herstellung von Ethanol aus Kohle bei der Tangshan Zhongrong Technology Co., Ltd. Die geschätzten Investitionskosten betrugen 1,6 Milliarden Yuan. Das Projekt umfasst die Errichtung einer Produktionsanlage zur Herstellung von 100.000 Tonnen Ethanol pro Jahr. In einer zweiten Phase soll die Produktion auf 200.000 Tonnen Ethanol pro Jahr erhöht werden – dabei wird Ethanol aus Koksgas hergestellt ； Im vierten Quartal des Jahres 2015 wurde das Projekt zur Herstellung von Ethanol aus Industriegas in einer Kapazität von 45.000 Tonnen pro Jahr bei der Beijing Shougang Langze New Energy Technology Co., Ltd. offiziell in Betrieb genommen. Laut einer groben Schätzung des Autors gab es Ende 2015 insgesamt 15 in China geplante Projekte zur Herstellung von ethanolbasiertem Ethanol. Die Gesamtkapazität zur Herstellung dieses Ethanols betrug 6,7 Millionen Tonnen pro Jahr. Gemäß dem Projektfortschritt wird erwartet, dass die Kapazität zur Herstellung von kohlebasiertem Ethanol im Inland bis Ende 2017 1 Million Tonnen pro Jahr erreichen wird. Wie sieht die Zukunft aus? Es gibt heftige Debatten dazu. Optimisten wie Liu Zhongmin, Ding Yunjie, Tang Hongqing, technischer Berater bei Zhongke Synthetic Oil Technology Co., Ltd., sowie Jiang Tiebin, Leiter der Marketingabteilung bei Shanghai Pujing Chemical Co., Ltd., sind optimistisch bezüglich der Perspektiven für Ethanol aus Kohle. Die Aussichten sind nicht schlechter als bei MTO. Liu Zhongmin sagte dem Autor, dass Ethanol weltweit als hervorragender Additiv für Benzin anerkannt wird. Zudem kann es teilweise als Ersatz für Benzin verwendet werden oder durch katalytische Dehydratation zu Ethylen hergestellt werden – wodurch es leicht von der Gesellschaft akzeptiert werden kann. Weltweit wird jährlich etwa 100 Millionen Tonnen Ethanol produziert, während unser Land nur 2 Millionen Tonnen herstellt. Dabei wird in der Regel die Biostoffwechselfermentation mit Getreide oder Zuckerrohr verwendet. Dies hat den Nachteil, dass damit Lebensmittel und Ackerflächen in Konkurrenz geraten sowie die Kosten hoch bleiben. Ethanol aus Kohle ist das nicht. China verfügt über relativ reiche Kohlevorkommen und besitzt außerdem mehrere Technologien zur Herstellung von Ethanol aus Kohle. Dadurch sind die Produktionskosten deutlich niedriger als bei der Herstellung aus Getreide. China hat somit eine starke Wettbewerbsfähigkeit sowie große Entwicklungschancen. “Die Perspektiven für Ethanol aus Kohle sind objektiv gesehen nicht schlechter als die für kohlenstoffarme Olefine aus Methanol. ”Nach Ansicht von Liu Zhongmin bieten die weiteren Verarbeitungswege für Ethanol im Vergleich zu Methanol mehr Möglichkeiten, und die Mehrwertigkeit der daraus hergestellten Produkte ist höher. Ethanol kann nicht nur Ethylen und Ethylbenzol herstellen, sondern auch Ester, Alkohole sowie zahlreiche andere wichtige Chemikalien und Feinchemikalien. Außerdem ist Ethanol ein wichtiger organischer Lösungsmittel, der in vielen Bereichen wie der Pharmaindustrie, bei Farben und Lacken, in Hygieneprodukten, Kosmetika sowie Ölen und Fetten eingesetzt werden kann. Als grundlegende chemische Rohstoffe kann Ethanol zur Herstellung von Acetaldehyd, Äther, Chlorethanol, Chlorethan, Essigsäure, Butadien, Acrylate, Ethylthiol, Ethylamin usw. verwendet werden ； Daraus entstanden zahlreiche Zwischenprodukte für Produkte wie Farbstoffe, Gewürze, synthetisches Kautschuk, Waschmittel und Pestizide – insgesamt mehr als 300 verschiedene Erzeugnisse. Der Kostenvorteil ist deutlich. „Da die Technologie zur Herstellung von Ethanol aus Synthesegas in einem einzigen Schritt noch nicht vollständig entwickelt wurde, ist der Ansatz, bei dem Kohle zunächst in Synthesegas umgewandelt wird und anschließend aus diesem Synthesegas Methanol hergestellt wird, um schließlich Ethanol zu erzeugen, der vielversprechendste unter den vorhandenen Technologien zur Herstellung von Ethanol aus Kohle.“ ”Ding Yunjie ist der Ansicht, dass der Kohlebasierte Ethanolherstellungsprozess im Vergleich zu den weltweit üblichen Fermentationsverfahren einen deutlichen Kostenvorteil bietet. Der beste Verbrauchswert bei der Herstellung von Getreideethanol im Inland liegt bei 3,2 Tonnen Mais pro Tonne Ethanol. Zudem entstehen bei der Herstellung von 1 Tonne Ethanol 12–15 Tonnen Abwasser – das ist wirtschaftlich nicht effizient und stellt ein ernstes Umweltproblem dar. Zweitens beträgt bei den aktuellen Kohlepreisen die Herstellungskosten für Essigsäure durch Umwandlung von Kohle in Synthesegas sowie für Ethanol durch Hydrogenierung von Esteressigsäuren etwa 4200 Yuan pro Tonne. Die Kosten für die Herstellung von Esteressigsäure durch Addition und Esterifizierung von Olefinen/Essigsäure sowie anschließende Hydrogenierung zur Erzeugung von Ethanol liegen bei etwa 4000 Yuan pro Tonne. Bei der Verwendung von Methanol/Synthesegas als Rohstoffe durch Carbonylierung – insbesondere multiphase Carbonylierung – sowie anschließende Hydrogenierung zur Herstellung von Ethanol liegen die geschätzten Kosten bei 3500 bis 4000 Yuan pro Tonne. Ohne Zweifel ist Letzteres am kostengünstigsten und am wettbewerbsfähigsten. Außerdem kann das Methanol/Syngas-Verfahren die bestehenden Anlagen zur Herstellung von Methanol aus Kohle voll ausschöpfen, wodurch Investitionskosten eingespart und schnelle Ergebnisse erzielt werden. Auch bei Einkauf von Methanol aus dem Ausland profitiert man von der erheblichen Überkapazität bei der Methanolproduktion im Inland sowie von den niedrigen Preisen. Wenn dadurch Ethanol zu niedrigen Kosten hergestellt werden kann und anschließend durch Entwässerung Ethylen gewonnen wird, sind die Gesamteffekte besser als bei der Herstellung von Olefinen aus Methanol, was höhere Investitionen erfordert. Jiang Tiebin ist optimistischer bezüglich der Perspektiven der Herstellung von Ethanol aus Synthesegas durch Hydrogenierung von Essigsäure. Er sagte, dass die Herstellung von Ethanol direkt aus Synthesegas noch weit von der Industrialisierung entfernt sei. Bei der Herstellung von Methanol aus Synthesegas sowie anschließender Synthese von Essigsäure durch Kondensation von Methanol mit Kohlenmonoxid, gefolgt von Esterifizierung und anschließender Hydrogenisierung zur Herstellung von Ethanol, gibt es Nachteile wie lange Prozessketten, viele benötigte Anlagen sowie hohe Investitionskosten. Im Gegensatz dazu ist die Herstellung von Ethanol durch Hydrogenisierung von Essigsäure nicht nur einfacher und kostengünstiger, sondern auch bei der Katalysatorauswahl effektiver. Zudem wurde diese Technologie bereits in einer Anlage der Firma Sellans in Nanjing mit einer Kapazität von 275.000 Tonnen pro Jahr getestet – und zwar seit über einem Jahr. Die Technologie ist somit ausgereift und zuverlässig, bietet klare Kostenvorteile und die Investitionsrisiken sind kontrollierbar. Nehmen wir das Projekt mit einer Ethanol-Produktionskapazität von 200.000 Tonnen pro Jahr als Beispiel. Die Investitionen für ein Projekt zur Herstellung von Ethanol durch Hydrogenierung von gekauftem Essigsäure sind mit 180 Millionen Yuan ausreichend. Für ein Projekt gleicher Größe, bei dem zunächst Essigsäure estifiziert und anschließend hydrogeneriert wird, sind hingegen Investitionen in Höhe von 320 bis 350 Millionen Yuan erforderlich. Im Vergleich zur biologischen Methode ist der Kostenvorteil der Acetat-Hydrogenierungs-Methode noch deutlicher. Wenn der Kohlepreis bei 400 Yuan pro Tonne liegt, beträgt die gesamten Kosten für Ethanol hergestellt durch die Acetat-Hydratierungs-Methode laut Modellberechnungen nur 3900–4000 Yuan pro Tonne – das sind mehr als 1000 Yuan weniger als bei den modernsten Verfahren zur Herstellung von Bioethanol. Der Verkauf stellt kein Problem dar. „Der Verkauf von Ethanol stellt erst recht kein Problem dar.“ ”Jiang Tiebin sagte, dass Chinas jährliche Ethanolproduktion bei etwas über 2 Millionen Tonnen liegt, während die jährliche Nachfrage nach Ethanol als Kraftstoff für Fahrzeuge bei 2,6 Millionen Tonnen liegt. Die Branche der Spirituosenherstellung benötigt jährlich 2 Millionen Tonnen Ethanol. Hinzu kommen noch 2 Millionen Tonnen für den industriellen Bereich sowie weitere Bedarfe in anderen Bereichen. Insgesamt beträgt die jährliche Ethanolnachfrage im Inland damit mehr als 7 Millionen Tonnen – das bedeutet einen Mangel von 5 Millionen Tonnen. Dies schafft einen enormen Markt für die Verbreitung von Ethanol aus Kohle zu niedrigen Kosten. Sollte es bei der Herstellung von Ethanol aus Synthesegas in einem einzigen Schritt zu Durchbrüchen kommen und diese Technologie industrialisiert werden, würden die Kosten für die Herstellung von Ethanol aus Kohle sowie anschließende Dehydrierung zur Erzeugung von Ethylen noch weiter sinken. Wenn der Ethylenpreis dann bei etwa 8.000 Yuan pro Tonne bleibt, wird die Herstellung von Ethylen aus Kohle wieder deutlich wettbewerbsfähig sein. Nach Ansicht von Vertretern der Vorsichtsfraktion wie Zhu Fang, stellvertretender Leiter der Abteilung für Information und Markt der China Petroleum and Chemical Industry Federation, sowie Li Dapeng, dem führenden Experten für Kohlechemie bei der Yanchang Petroleum Group, sind die Aussichten für Ethanol aus Kohle keineswegs so optimistisch. Die Zeit für die Industrialisierung ist noch nicht reif. Zhu Fang sagte, dass derzeit noch keine geeigneten Bedingungen für die Industrialisierung von Ethanol aus Kohle vorhanden sind. Erstens gab es in der Geschichte zwei Methoden zur Herstellung von Ethanol: den petrochemischen Weg und den biologischen Weg. Die Herstellung von Ethanol aus Kohle stellt hingegen einen innovativen Ansatz dar. Obwohl bereits mehrere Ansätze in der Pilotphase getestet wurden und sogar kleine industrielle Anlagen errichtet wurden, müssen die Machbarkeit großer industrieller Technologien sowie die Wirtschaftlichkeit der Projekte weiter überprüft werden. Außerdem weist der Prozess zur Herstellung von Ethanol aus Kohle Nachteile wie hohe Investitionskosten, lange Produktionsabläufe, hohen Energieverbrauch sowie hohe Gesamtkosten auf. Der von vielen als vielversprechend angesehene Weg zur Herstellung von Ethanol aus Synthesegas in einem einzigen Schritt hat bisher keine wesentlichen Fortschritte gezeigt – eine Industrialisierung ist daher noch in weiter Ferne. Unter diesen Umständen birgt eine blinde Investition in Ethanol aus Kohle erhebliche Investitionsrisiken. Zweitens ist bei den derzeit niedrigen Ölpreisen der Kostenvorteil von Ethanol aus Kohle erheblich gesunken, wodurch seine Wirtschaftlichkeit stark in Frage gestellt wird. Drittens ist das Marktpotenzial für Ethanol aus Kohle besorgniserregend. Der vielversprechendste Markt für Ethanol ist der Einsatz als Kraftstoff für Fahrzeuge. Doch der Markt für verarbeitete Öle in China wird weiterhin von drei großen staatlichen Unternehmen dominiert. Daher wird die Einführung von Ethanolkraftstoffen äußerst schwierig sein. Viertens können die Hersteller von Ethanol-Kraftstoff derzeit nur durch **Subventionen überleben. Viele Unternehmen, die Ethanol aus Kohle herstellen möchten, berücksichtigen in der Phase der Machbarkeitsstudien ebenfalls **Subventionen in ihren Umsatzzahlen. Andererseits werden derzeit nur Biokraftstoffe aus Ethanol subventioniert und in einem abgeschlossenen System genutzt; ob Kohleethanolkraftstoffe künftig weiterhin Subventionen erhalten, ist ungewiss. Andererseits würden die Subventionen für Kohleethanol selbst dann, wenn sie gewährt würden, immer geringer werden, wodurch die Rentabilität der Projekte stark unsicher bleibt. Fünftens ist das Anwendungsspektrum von Ethanol im Vergleich zu Methanol sehr begrenzt. Methanol zur Herstellung von Olefinen, Methanol zur Herstellung von Aromaten, M100-Methanolkraftstoff usw. werden, sobald sie in großem Maßstab produziert werden, einen enormen Marktbedarf schaffen. Ethanol hingegen nicht. Wie bereits erwähnt, ist der Widerstand gegen Kraftstoff für Fahrzeuge sehr hoch. Wenn es zur Herstellung von Ethylen verwendet wird, ist es aus Sicht der Atomwirtschaft sehr unrentabel. Noch wichtiger ist, dass die Vorteile des Prozesses zur Herstellung von Ethylen aus Acetylen immer deutlicher hervortreten werden, wodurch es für die Herstellung von Ethylen aus Ethanol schwierig sein wird, mit ihm zu konkurrieren. Angesichts des Wettbewerbs durch Elektrofahrzeuge ist Li Dapeng der Ansicht, dass ein überschüssiges Ölangebot weltweit sowie niedrige Preise zur Normalität werden werden. Die inländischen Raffinerien haben bereits Verluste zu verzeichnen. Zum Beispiel macht die Yanchang Petroleum Group bei der Produktion von 1 Tonne Raffinerieprodukt einen Verlust von über 1000 Yuan. Um aus dieser schwierigen Situation herauszukommen, planen zahlreiche Raffinerienunternehmen, darunter die Sinopec Group, Projekte zur Herstellung von Aromaten aus Raffinerieprodukten. Unter diesen Umständen ist die Idee, Projekte zur Herstellung von Ethanol aus Kohle zu starten, angesichts der guten Markterwartungen bezüglich Ethanol als Brennstoff offensichtlich unangemessen. Außerdem befinden sich die Hälfte aller Ölbohranlagen der Welt in den Vereinigten Staaten. Durch fortschrittliche Technologien wie die horizontale Frakturierung liegen die Kosten für etwa ein Drittel der Ölquellen in den USA bei nur 30 US-Dollar pro Barrel. Bei den meisten Schieferölquellen übersteigen die Kosten nicht 50 US-Dollar pro Barrel. In diesem Fall werden weitere Ölquellen wieder in Betrieb genommen, sobald der internationale Ölpreis 50 US-Dollar pro Barrel übersteigt. Zusätzlich steigern Länder wie der Iran weiterhin ihre Produktion, während andere OPEC-Mitglieder sowie wichtige Ölproduzenten wie Russland nicht bereit sind, ihre Produktion zu reduzieren. Dadurch herrscht weltweit auf mittlere bis langfristige Sicht ein Überangebot an Öl. Unter diesen Umständen wird es schwierig sein, Ethanolkraftstoff mit keinem erkennbaren wirtschaftlichen Vorteil breit einzuführen und zu verbreiten. Noch wichtiger ist, dass mit der Ausweitung des Umfangs der neuen Elektrofahrzeuge – insbesondere durch die Entwicklung neuer, hochkapazitiver Batterien – Elektroautos in Zukunft die dominierenden Fahrzeuge werden. Wenn selbst die Ölkonzerne wegen des Verkaufs ihrer Raffinerieprodukte Probleme haben, wie könnten sie dann Ethanol als Kraftstoff akzeptieren? Die Energieeffizienz ist gering. Experten wie An Fu, stellvertretender Leiter des Forschungsinstituts für Wirtschaft und Technik der Sinopec-Gruppe, sowie Fu Xingguo, stellvertretender Geschäftsführer von Beijing Sanju Environmental Protection Technology Co., Ltd., sind der Ansicht, dass bei anhaltend niedrigen Ölpreisen die Herstellung von Ethanol aus Kohle sowohl hinsichtlich der wirtschaftlichen Effekte als auch der Energieeffizienz sehr schlecht ist. Einige Menschen sind von Ethanol-Kraftstoffen begeistert, vor allem weil sie von **Subventionspolitiken profitieren möchten.** Tatsächlich wurde jedoch ab dem 1. Januar 2015 die Politik der vorläufigen Erhebung und anschließenden Rückerstattung der Mehrwertsteuer für Unternehmen, die modifiziertes Ethanol zur Herstellung von Kraftstoffen produzieren, aufgehoben. Zudem wurde die Verbrauchsteuer in Höhe von 5 % auf modifiziertes Ethanol, das aus Getreide hergestellt wird und zur Herstellung von Ethanol-Benzin für Fahrzeuge verwendet wird, wieder eingeführt. Dies zeigt, dass die staatliche Unterstützung für Ethanol, das aus Getreide hergestellt wird, nachlässt. Was den von einigen Branchenexperten erhofften Weg zur Herstellung von Ethylen aus Ethanol angeht, so ist seine Wirtschaftlichkeit noch schlechter. Denn zu den Rohstoffen für die Herstellung von Ethylen gehören neben Naphtha, Methanol und Ethan auch Methan sowie Acetylen. Wenn Ethanol zur Herstellung von Ethylen verwendet wird, wird der Wettbewerb noch intensiver – die Zukunft ist ungewiss. Projekte sollten an die örtlichen Bedingungen angepasst werden. Sollten die zuständigen Forschungseinrichtungen also weiterhin an der Entwicklung von Technologien zur Herstellung von Ethanol aus Kohle arbeiten? Soll das Unternehmen ein Projekt zur Herstellung von Ethanol aus Kohle in Angriff nehmen? Experten empfehlen: Die Forschung und Entwicklung darf nicht vernachlässigt werden, und Projekte sollten den örtlichen Gegebenheiten angepasst werden. Li Zhijian, Stellvertreter des Leiters des Instituts für Planung in der Öl- und Chemieindustrie, wies darauf hin, dass Ethanol aus Kohle eine neue Route in der Kohlechemie darstellt und ein Produkt marktorientierter Innovationen ist. Über seine atomare Effizienz sollte man noch keine voreiligen Urteile fällen – genauso wenig wie über seine Wirtschaftlichkeit oder Energieeffizienz. Zhang Xiaojun, stellvertretender Chefingenieur der Shaanxi Coal and Chemical Industry Group Company, ist der Ansicht, dass die Herstellung von Ethanol aus Kohle erst in ihren Anfängen steht und dass alle technischen Ansätze noch weiter optimiert und verbessert werden müssen. Andererseits ist Ethanol zwar im Vergleich zu Methanol weniger giftig und wird von der Bevölkerung leichter als Kraftstoff für Fahrzeuge akzeptiert, doch es gibt viele Unsicherheiten hinsichtlich einer weitflächigen Einführung. In dieser Situation sollten Unternehmen die derzeit relativ zuverlässige und kostengünstige Synthesegas-Technologie zur Herstellung von Ethanol durch Wasserstoffierung von Acetat als Übergangstechnologie vorsichtig einsetzen, um Fachkräfte und einen Markt aufzubauen. Sobald es zu Durchbrüchen in der Technologie zur Herstellung von Ethanol aus Synthesegas in einem einzigen Schritt kommt, sollte man schnell eingreifen, um die kurzfristigen und langfristigen Interessen des Unternehmens zu maximieren. Huang Chuanfeng, stellvertretender Leiter des Petrochemieinstituts am Carbon-Hydrogen-Zentrum der Yanchang Petroleum Group, sagte, dass für die Herstellung von Ethanol aus Kohle der sinnvollste Weg die direkte Herstellung von Ethanol mithilfe von Synthesegas in einem einzigen Schritt sei. Da bei diesem Verfahren Edelmetalle als Katalysatoren verwendet werden müssen, sind die Kosten hoch. Zudem ist die Umwandlungsrate gering sowie die Ertragsrate an Ethanol ebenfalls niedrig. Die Trennung von Ethanol aus gemischten Alkoholen ist außerdem schwierig und erfordert viel Energie. Kurzfristig sind daher kaum bedeutende Fortschritte möglich. Derzeit sind nur die beiden Verfahrenswege der Wasserstoffierung von Essigsäure und der Wasserstoffierung von Methylacetat zur Herstellung von Ethanol zuverlässig. Die erste gehört zu den Carbonyl-Reaktionen, die zweite zu den Hydroxyl-Reaktionen. Aber sind diese beiden technologischen Ansätze vernünftig? Wie hoch ist der Energieverbrauch von industriellen Anlagen, und wie ist die Wirtschaftlichkeit bei niedrigen Ölpreisen? Noch zu überprüfen. Daher können weitere umfassende Tests, technische Lösungsansätze sowie Optimierungen durchgeführt werden, um eine solide technologische Basis für die Industrialisierung zu schaffen. Allerdings sollten keine blinden Investitionen in Projekte getätigt werden. You Xiti, stellvertretender Geschäftsführer der Shaanxi Coal Chemical Group, ist der Ansicht, dass zwar das Einzelinvestieren in Anlagen zur Herstellung von Ethanol aus Kohle erhebliche Risiken mit sich bringt, man dennoch die Zukunftschancen solcher Projekte nicht einfach ignorieren sollte. Unternehmen, die über Anlagen zur Herstellung von Acetat auf Kohlebasis verfügen, können durch technische Modernisierungen günstiges Wasserstoff erzeugen. Dieses kann anschließend mit dem selbst hergestellten Acetat zur Herstellung von Ethanol verwendet werden. Dadurch haben sie zweifellos einen erheblichen Kostenvorteil sowie größere Gewinnmöglichkeiten. Wenn ein Unternehmen die Zulassung zur Herstellung von Kraftstoffethanol erhält und das hergestellte Ethanol erfolgreich an Sinopec und CNPC verkaufen kann, wird es gute Gewinne erzielen. Außerdem können auch die Unternehmen, die über eigene Anlagen zur Herstellung von Methanol aus Kohle verfügen, versuchen, Ethanol mithilfe der Technologie der Carbonylierung und Hydrogenierung von Methanol/Synthesegas herzustellen. Da dabei die bestehenden Anlagen voll genutzt werden, sind die Investitionskosten gering und die Ergebnisse schnell sichtbar – man kann also mit guten Erträgen rechnen. Jin Yong, Akademiemitglied der Chinesischen Akademie der Ingenieurwissenschaften und Professor an der Tsinghua-Universität, betonte, dass die Forschung zur Herstellung von Ethanol aus Synthesegas in einem einzigen Schritt weiter intensiviert werden müsse, um bald einen Durchbruch zu erzielen und eine industrielle Anwendung zu realisieren. Dann wird Ethanol aus Kohle tatsächlich eine Investition wert sein. Bis dahin wird empfohlen, dass die in der Umgebung ansässigen Kalkstein- und Kokereibetriebe, die über ausreichende Acetat-Versorgung verfügen, das aus den Abgasen ihrer Kalksteinöfen oder dem Kokereigas gewonnene Wasserstoff nutzen können, um es mit gekauftem Acetat zu kombinieren. Auf diese Weise können sie je nach den jeweiligen Gegebenheiten und Möglichkeiten Anlagen zur Herstellung von Ethanol durch Hydrogenierung von Acetat errichten. Li Dapeng schlägt vor, dass die betroffenen Unternehmen ihre Mittel lieber in den Energiesektor investieren sollten, anstatt sie in Projekte zur Herstellung von Ethanol aus Kohle zu stecken – schließlich bieten sich dadurch Chancen durch die Verbreitung von Elektrofahrzeugen sowie den anhaltend steigenden Strombedarf.