Ethanol từ than – Con đường thứ sáu trong công nghiệp hóa dầu than hiện đại?

Thread Content

Ethanol từ than – Con đường thứ sáu trong công nghiệp hóa dầu than hiện đại? Tác giả/Nguồn: Báo Hóa chất Trung Quốc. Ngày đăng: 10/08/2016. Số lần truy cập: 3. Trong những năm gần đây, công suất sản xuất axit axetic trong nước vượt quá nhu cầu, khiến chi phí sản xuất ngày càng tăng cao. Nhiên liệu methanol bị cản trở trong việc được sử dụng rộng rãi do thiếu các tiêu chuẩn liên quan, tính độc hại của nó, cùng tình trạng ăn mòn các bộ phận phi kim trong hệ thống đường dẫn nhiên liệu. Điều này khiến nhiều viện nghiên cứu và nhà đầu tư bắt đầu quan tâm đến việc sản xuất ethanol từ than. Bởi vì với các điều kiện kỹ thuật hiện tại, việc phát triển công nghệ chuyển hóa than thành ethanol không chỉ giúp tiêu thụ một lượng lớn axit axetic, từ đó giảm bớt tình trạng dư thừa công suất sản xuất axit axetic, mà còn giúp thay thế một phần dầu mỏ bằng xăng ethanol. Điều này sẽ giúp giảm mức độ phụ thuộc vào dầu mỏ nhập khẩu và giảm lượng khí thải từ xe cộ. Thậm chí, có chuyên gia từng dự đoán rằng việc sản xuất ethanol từ than có thể trở thành một lĩnh vực đầu tư hấp dẫn khác, cùng với các lĩnh vực như sản xuất olefin từ than, khí tự nhiên từ than, dầu từ than, ethylene glycol từ than và các hợp chất thơm từ than; đây sẽ là hướng phát triển tiềm năng nhất trong ngành công nghiệp hóa chất từ than. Vậy, việc sản xuất ethanol từ than có thực sự có thể trở thành con đường thứ sáu trong ngành hóa chất từ than hiện đại hay không? Đột phá công nghệ, số lượng dự án tăng vọt. Vào ngày 28 tháng 4, nhà máy mẫu sản xuất ethanol từ axit axetic bằng phương pháp hydro hóa, với công suất 30.000 tấn/năm, do Viện Hóa học Dalian thuộc Viện Khoa học Trung Quốc xây dựng, đã hoạt động thành công ngay từ lần đầu tiên được vận hành, và duy trì được hoạt động ổn định. Theo giới thiệu của nhà nghiên cứu tại Viện Dà Huà, ông Đinh Vân Kiệt, kết quả vận hành các thiết bị mẫu của công ty SOP cho thấy: trong điều kiện tiêu thụ nguyên liệu và năng lượng gần như giống nhau, công nghệ chuyển đổi axit axetic thành ethanol do Viện Dà Huà phát triển có thể tạo ra ethanol không chứa nước với độ tinh khiết trên 99,6%. Chỉ số này cao hơn gần 5 điểm phần trăm so với công nghệ hydro hóa axit axetic của công ty Serenis của Mỹ, cho thấy công nghệ của Viện Nghiên cứu Hóa chất đã đạt mức tiên tiến trên thế giới. Đây là một công nghệ sản xuất ethanol từ than tiên tiến khác mà Daehwa công bố sau 1 tháng kể từ lần trước. Đầu tháng 3 năm nay, Phó giám đốc Viện Nghiên cứu Đại Hóa, đồng thời là viện sĩ của Học viện Kỹ thuật Trung Quốc – ông Lưu Trung Dân – đã tiết lộ rằng nhà máy sản xuất ethanol từ than với công suất 100.000 tấn/năm do Tập đoàn Dầu khí Xi’an Yanchang xây dựng, sử dụng các công nghệ do Viện Nghiên cứu Đại Hóa phát triển (như chuyển hóa than thành khí tổng hợp, sau đó chuyển hóa khí tổng hợp thành methanol; chuyển hóa methanol thành dimethyl ether; chuyển hóa dimethyl ether thành axit methyl acetate; và cuối cùng chuyển hóa axit methyl acetate thành ethanol không nước), sẽ được đưa vào hoạt động vào tháng 10 tới. Các dự án sản xuất ethanol với công suất 200.000 tấn/năm và 300.000 tấn/năm cũng đang được lập kế hoạch triển khai. Đinh Vân Kiệt tiết lộ rằng, vì nhìn thấy triển vọng phát triển của việc sản xuất ethanol từ than đá, Viện Nghiên cứu Hóa học Lớn đã đồng thời tiến hành nghiên cứu 4 quy trình kỹ thuật để sản xuất ethanol từ than đá, bao gồm: sử dụng khí tổng hợp kết hợp với các hợp chất chứa carbon để tạo ra ethanol; sử dụng khí tổng hợp kết hợp với axit axetic để tạo ra ethanol; sử dụng olefin/axit axetic kết hợp với ester axit axetic để tạo ra ethanol; và sử dụng methanol/khí tổng hợp kết hợp với quá trình carbonyl hóa để tạo ra ethanol. Tất cả các quy trình này đều đã đạt được những bước đột phá kỹ thuật quan trọng. Trong số đó, công nghệ chuyển hóa khí tổng hợp thành ethanol thông qua quá trình hydro hóa các hợp chất chứa carbon dioxide sẽ sớm hoàn thành giai đoạn thử nghiệm quy mô công nghiệp với sản lượng hàng nghìn tấn trong năm nay ； Hai công nghệ chuyển hóa khí tổng hợp thành ethanol bằng cách hydro hóa axit axetic, và chuyển hóa olefin/axit axetic thành ethanol bằng cách hydro hóa ester axit axetic đã được ứng dụng trên quy mô công nghiệp ； Công nghệ sản xuất ethanol bằng quá trình carbony hóa và khử hydro của methanol/xăng hóa đang được xây dựng những thiết bị mẫu để ứng dụng trong công nghiệp. Theo như tôi biết, các doanh nghiệp hoặc viện nghiên cứu khác trong nước cũng đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực nghiên cứu công nghệ chuyển hóa than thành ethanol. Năm 2011, công ty Shanghai Wu Zheng Engineering Technology Co., Ltd. đã phát triển công nghệ chuyển hóa axit acetate thành ethanol bằng phương pháp xúc tác khí hóa. Công ty này cũng đã xây dựng một nhà máy thí nghiệm với công suất 60 tấn/năm. Tỷ lệ chuyển hóa axit acetate đạt trên 96%, còn tỷ lệ tạo ra ethanol đạt trên 98% ； Vào ngày 17 tháng 7 năm 2012, công nghệ chuyển hóa axit axetic thành ethanol bằng phương pháp hydro hóa, do Viện Nghiên cứu và Thiết kế Hóa chất Tây Nam tự phát triển, đã vượt qua cuộc đánh giá của các chuyên gia do Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Tứ Xuyên tiến hành. Kết quả cho thấy chất xúc tác được sử dụng có tính hoạt động cao, độ ổn định tốt, và khả năng chọn lọc cao. Tỷ lệ chuyển hóa đạt 97%, còn khả năng chọn lọc ra ethanol thì trên 98% ； Vào đầu tháng 8 năm 2012, nhà máy thí nghiệm có công suất 600 tấn/năm, được xây dựng bằng công nghệ hydro hóa axit acetate để tạo ra ethanol do Tập đoàn Jiangsu Danhua phát triển, đã hoạt động ổn định trong 1000 giờ. Tỷ lệ chuyển hóa axit acetate ở mức khoảng 98%, còn tỷ lệ tạo ra ethanol đạt 99%. Hiện tại, công ty này đã hoàn thành việc lập kế hoạch cho các nhà máy có công suất 100.000 tấn/năm và 200.000 tấn/năm ； Vào giữa năm 2013, công ty Shanghai Pujing Chemical Technology Co., Ltd. đã phát triển và xây dựng một nhà máy có khả năng sản xuất 600 tấn khí tổng hợp mỗi năm, nhằm sử dụng khí này để sản xuất etanol thông qua quá trình hydro hóa axit axetic. Nhà máy này đã vượt qua các tiêu chuẩn kiểm tra đề ra. Đến cuối năm 2015, công ty đã hoàn thành việc lập kế hoạch cho các nhà máy có khả năng sản xuất 100.000 tấn và 200.000 tấn sản phẩm mỗi năm ； Vào tháng 1 năm 2015, dự án nghiên cứu về quy trình chuyển hóa axit axetic thành ethanol bằng phương pháp hydro hóa, cùng với việc nghiên cứu các yếu tố kỹ thuật liên quan, đã được thực hiện bởi Công ty Cổ phần Kỹ thuật Dầu khí Sinopec tại Thượng Hải, phối hợp cùng Viện Nghiên cứu Hóa chất Bắc Kinh và Nhà máy Vinylon tại Tứ Xuyên. Dự án này đã vượt qua cuộc đánh giá của các chuyên gia do bộ phận khoa học và công nghệ của Sinopec tổ chức. Hiện tại, quy trình chuyển hóa axit axetic thành ethanol với công suất 100.000 tấn/năm đã được hoàn thiện. Cùng với những bước đột phá trong công nghệ then chốt và sự đa dạng hóa các phương thức sản xuất, việc xây dựng các nhà máy sản xuất ethanol từ than ở trong nước ngày càng được quan tâm nhiều hơn, với số lượng dự án được lên kế hoạch ngày càng tăng. Vào tháng 9 năm 2010, Tập đoàn Công nghiệp Than và Hóa chất Hà Nam đã ký thỏa thuận với Cục Sinh học thuộc Viện Khoa học Trung Quốc cùng công ty Longze của New Zealand. Mục tiêu của thỏa thuận này là sử dụng phương pháp lên men sinh học từ khí hóa than để sản xuất nhiên liệu ethanol và các sản phẩm hóa chất khác ； Vào tháng 1 năm 2011, tập đoàn hóa chất hàng đầu thế giới Serenus đã công bố kế hoạch đầu tư 300 triệu đô la để xây dựng hai nhà máy sản xuất ethanol công nghiệp, mỗi nhà máy có công suất 400.000 tấn/năm. Các nhà máy này sẽ được xây dựng tại khu công nghiệp hóa chất ở Nam Kinh và khu kinh tế Gaolan ở Trường Sa ； Vào tháng 6 năm 2011, công ty Serenus lại tuyên bố rằng họ dự định đầu tư 180 triệu đô la để cải tiến các nhà máy chế biến than thành ethanol hiện có tại khu công nghiệp hóa chất ở Nam Kinh. Việc này nhằm nâng công suất sản xuất ethanol lên khoảng 200.000 tấn mỗi năm ； Vào tháng 3 năm 2011, dự án mẫu chuyển đổi khí thải thành ethanol với công suất 300 tấn/năm, được triển khai thông qua sự hợp tác giữa Tập đoàn Baosteel, công ty Longze của New Zealand và Viện Khoa học Trung Quốc, đã bắt đầu được xây dựng tại Thượng Hải ； Ngày 16 tháng 4 năm 2012, nhà máy mẫu sản xuất ethanol từ than với công suất 200.000 tấn/năm, được xây dựng bằng công nghệ hydro hóa axit axetic do Viện Nghiên cứu Hóa chất Tây Nam phát triển, đã chính thức được khởi công tại Công ty Cổ phần Kỹ thuật Shunda ở tỉnh Hà Nam ； Vào ngày 13 tháng 3 năm 2014, thành phố Huludao thuộc tỉnh Liêu Ninh cùng với Tập đoàn Fude Holdings, Công ty Bảo hiểm Life Insurance Co., Ltd. và Tập đoàn Jilin Cornell dự định đầu tư 64 tỷ nhân dân tệ để xây dựng các cơ sở lưu trữ và vận chuyển ethanol và methanol được sản xuất từ than, với công suất 3,6 triệu tấn mỗi năm. Ở giai đoạn tiếp theo, họ sẽ xây dựng các nhà máy sản xuất p-xylene hoặc olefin từ than, cùng các sản phẩm liên quan, với công suất 1,2 triệu tấn mỗi năm ； Vào tháng 1 năm 2015, nhà máy mẫu sản xuất ethanol từ than với công suất 100.000 tấn/năm của Tập đoàn Dầu khí Yanchang đã bắt đầu được xây dựng. Công nghệ được sử dụng trong việc chế tạo ethanol này là công nghệ sử dụng khí tổng hợp được sản xuất tại Viện Nghiên cứu Đại Hóa, thông qua quy trình chuyển hóa thành methanol – dimethyl ether – methyl acetate – hydrogen để tạo ra ethanol không chứa nước ； Vào tháng 5 năm 2015, công ty Zhonghong Environmental Protection New Energy Co., Ltd. đã ký thỏa thuận hợp tác đầu tư với thành phố Wuhai, tỉnh Nội Mông. Hai bên dự định đầu tư 10,3 tỷ nhân dân tệ để xây dựng các nhà máy sản xuất ethanol từ than với công suất 1 triệu tấn/năm, và nhà máy sản xuất epoxycapropane với công suất 300 nghìn tấn/năm ； Vào tháng 8 năm 2015, dự án sản xuất ethanol từ than với công suất 300.000 tấn/năm của công ty Tangshan Zhongrong Technology Co., Ltd., với tổng mức đầu tư ước tính khoảng 1,6 tỷ nhân dân tệ, đã bắt đầu được xây dựng. Dự án này bao gồm việc xây dựng nhà máy sản xuất ethanol với công suất 100.000 tấn/năm; giai đoạn hai của dự án sẽ có công suất 200.000 tấn/năm, thông qua việc sử dụng khí từ lò luyện than để sản xuất ethanol ； Vào quý 4 năm 2015, dự án sản xuất etanol từ khí công nghiệp với công suất 45.000 tấn/năm của công ty Beijing Shougang Langze New Energy Technology Co., Ltd. đã chính thức được triển khai. Theo ước tính sơ bộ của tác giả, tính đến cuối năm 2015, có tổng cộng 15 dự án sản xuất ethanol từ than đá được lên kế hoạch xây dựng tại trong nước; tổng công suất sản xuất ethanol lên tới 6,7 triệu tấn mỗi năm. Theo tiến độ dự án, dự kiến đến cuối năm 2017, công suất sản xuất ethanol từ than ở trong nước sẽ đạt 1 triệu tấn/năm. Triển vọng ra sao? Các bên đang tranh luận sôi nổi. Những người lạc quan như Lưu Trung Dân, Đinh Vân Kiệt, ông Đường Hồng Thanh – cố vấn kỹ thuật của công ty Trung Khoa Tổng Hợp Dầu Khí – và ông Giang Thiết Bân – quản lý bộ phận marketing của công ty Thượng Hải Phố Cảnh Hóa Chất – cùng các chuyên gia trong ngành đều có cái nhìn lạc quan về triển vọng của việc sản xuất ethanol từ than đá. Triển vọng của nó không kém gì MTO. Lưu Trung Dân nói với tác giả rằng ethanol là chất phụ gia xăng được công nhận trên toàn thế giới; nó còn có thể thay thế một phần xăng, hoặc được sử dụng để sản xuất ethylene thông qua quá trình khử nước xúc tác. Do đó, ethanol dễ được xã hội chấp nhận. Toàn thế giới mỗi năm sản xuất được khoảng 100 triệu tấn ethanol, trong khi ở nước ta con số này chỉ đạt 2 triệu tấn. Phương pháp sản xuất chủ yếu là sử dụng ngũ cốc hoặc mía để tiến hành quá trình lên men sinh học. Điều này gây ra nhiều bất lợi như tranh giành nguồn lương thực với người dân, tranh giành đất canh tác với nông dân, và chi phí sản xuất lại khá cao. Ethanol từ than thì khác. Trung Quốc có nguồn tài nguyên than khá dồi dào, đồng thời cũng nắm giữ nhiều công nghệ chuyển đổi than thành ethanol. Chi phí sản xuất theo phương pháp này thấp hơn đáng kể so với phương pháp sử dụng ngũ cốc, vì vậy nó có tính cạnh tranh cao và triển vọng phát triển rộng lớn. “Xét một cách khách quan, triển vọng của việc sản xuất ethanol từ than không hề kém cạnh so với việc sản xuất các hydrocarbon ít carbon từ methanol. ”Theo quan điểm của Lưu Trung Dân, so với metanol, con đường chế biến sâu ethanol có nhiều khả năng hơn, và giá trị gia tăng của các sản phẩm phái sinh từ ethanol cũng cao hơn. Ethanol không chỉ có thể được dùng để sản xuất ethylene và ethylbenzene, mà còn có thể dùng để tạo ra nhiều loại hóa chất quan trọng khác như ether, ester và các loại rượu khác, cũng như nhiều sản phẩm hóa chất tinh vi khác nữa. Ngoài ra, ethanol là một chất dung môi hữu cơ quan trọng, có thể được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như dược phẩm, sơn phủ, sản phẩm vệ sinh cá nhân, mỹ phẩm, dầu mỡ, v.v. Là một nguyên liệu hóa chất cơ bản, ethanol có thể được sử dụng để sản xuất axetaldehyde, ether, chloroethanol, chloroethane, axit axetic, butadiene, acrylate, ethyl sulfide, ethylamine và các chất khác ； Đồng thời, nó còn tạo ra nhiều chất trung gian dùng để sản xuất các sản phẩm như thuốc nhuộm, gia vị, cao su tổng hợp, chất tẩy rửa, thuốc trừ sâu, v.v. Tổng số sản phẩm có thể tạo ra lên đến hơn 300 loại. Lợi thế về chi phí rất rõ ràng. “Vì công nghệ sản xuất ethanol từ khí tổng hợp trong một bước vẫn chưa được hoàn thiện, nên trong các phương pháp hiện có để sản xuất ethanol từ than, phương pháp sử dụng khí tổng hợp và methanol để tạo ra ethanol là phương pháp có triển vọng nhất.” ”Đinh Vân Kiệt cho rằng, trước hết, so với quy trình sản xuất ethanol bằng phương pháp lên men được sử dụng rộng rãi trong nước và trên thế giới, việc sản xuất ethanol từ than đá có ưu thế về mặt chi phí. Mức tiêu thụ tối ưu trong phương pháp sản xuất ethanol từ ngũ cốc tại nước ta là 3,2 tấn ngô để sản xuất 1 tấn ethanol. Ngoài ra, việc sản xuất 1 tấn ethanol còn gây ra lượng nước thải khoảng 12–15 tấn, điều này khiến hiệu quả kinh tế kém và gây ra nhiều vấn đề về môi trường. Thứ hai, với mức giá than hiện tại, chi phí sản xuất axit axetic bằng cách chuyển hóa than thành khí tổng hợp, hoặc sản xuất etanol bằng cách hydro hóa các axit este, vào khoảng 4200 nhân dân tệ/tấn. Chi phí sản xuất axit ester từ olefin/axit axetic thông qua quá trình est hóa, rồi tiếp tục hydro hóa để tạo ra etanol, vào khoảng 4000 nhân dân tệ/tấn. Còn đối với phương pháp sử dụng methanol/khí tổng hợp làm nguyên liệu, thông qua quá trình carbonyl hóa (đặc biệt là carbonyl hóa đa pha) và hydro hóa để tạo ra etanol, chi phí ước tính vào khoảng 3500–4000 nhân dân tệ/tấn. Không nghi ngờ gì nữa, phương án sau có chi phí thấp nhất và khả năng cạnh tranh cao nhất. Ngoài ra, quy trình methanol/synthesis gas có thể tận dụng tối đa các nhà máy sản xuất methanol từ than hiện có, giúp tiết kiệm vốn đầu tư và mang lại hiệu quả nhanh chóng. Ngay cả khi mua methanol từ bên ngoài, cũng sẽ được hưởng lợi nhờ vào tình trạng dư thừa năng lực sản xuất methanol trong nước và giá thành thấp. Nếu sử dụng phương pháp này để sản xuất ethanol với chi phí thấp, sau đó chuyển hóa ethanol thành ethylene thông qua quá trình khử nước, thì hiệu quả tổng thể sẽ tốt hơn so với việc đầu tư nhiều tiền vào việc sản xuất olefin từ methanol. Jiang Tiebin càng lạc quan hơn về triển vọng sử dụng khí tổng hợp để sản xuất etanol thông qua quá trình hydro hóa axit axetic. Ông nói rằng việc chuyển hóa khí tổng hợp thành ethanol vẫn còn xa mới có thể được áp dụng trên quy mô công nghiệp. Còn đối với việc chuyển hóa khí tổng hợp thành methanol, sau đó sử dụng methanol và carbon monoxide để tạo ra axit acetic, rồi tiếp tục esth hóa để thu được ethanol, thì quy trình này có nhiều nhược điểm như chi phí cao, cần nhiều thiết bị, và quy mô sản xuất lớn. Ngược lại, phương pháp chuyển hóa khí tổng hợp thành ethanol thông qua quá trình hydro hóa axit acetic không chỉ có quy trình ngắn hơn, chi phí thấp hơn, mà hiệu suất của chất xúc tác cũng cao hơn. Phương pháp này đã được công ty Solutia kiểm chứng thông qua nhà máy sản xuất với công suất 275.000 tấn/năm tại Nam Kinh; nhà máy này đã hoạt động được hơn một năm, cho thấy rằng công nghệ này đã được hoàn thiện và đáng tin cậy. Ngoài ra, chi phí sản xuất cũng thấp hơn, và rủi ro đầu tư cũng có thể được kiểm soát. Lấy dự án ethanol 200.000 tấn/năm làm ví dụ. Chi phí đầu tư để sản xuất ethanol bằng cách hydro hóa axit axetic mua ngoài chỉ cần 180 triệu nhân dân tệ; trong khi đó, chi phí đầu tư cho dự án tổng hợp ester của axit axetic rồi tiến hành hydro hóa ở quy mô tương tự thì dao động từ 320 triệu đến 350 triệu nhân dân tệ. So với phương pháp sinh học, phương pháp hydro hóa axit axetic có lợi thế về chi phí rõ rệt hơn. Khi giá than là 400 nhân dân tệ/ton, chi phí tổng thể để sản xuất ethanol bằng phương pháp hydro hóa axit axetic, theo mô hình tính toán, chỉ vào khoảng 3900–4000 nhân dân tệ/ton. Con số này thấp hơn khoảng 1000 nhân dân tệ so với công nghệ sản xuất ethanol sinh học tiên tiến nhất. Bán hàng không phải là vấn đề. Việc bán ethanol càng không phải là vấn đề gì cả. ”Ông Jiang Tiebin cho biết, sản lượng ethanol của Trung Quốc mỗi năm chỉ khoảng hơn 2 triệu tấn, trong khi nhu cầu sử dụng ethanol làm nhiên liệu cho ô tô lên tới 2,6 triệu tấn mỗi năm. Ngành rượu bia cũng cần 2 triệu tấn ethanol mỗi năm. Cộng thêm nhu cầu từ các lĩnh vực công nghiệp khác, tổng nhu cầu ethanol trong nước lên tới hơn 7 triệu tấn mỗi năm. Do đó, có sự chênh lệch giữa cung và cầu lên tới 5 triệu tấn. Điều này mở ra một thị trường rộng lớn cho việc ứng dụng rộng rãi ethanol được sản xuất từ than với chi phí thấp. Nếu việc sản xuất ethanol từ khí tổng hợp thông qua quy trình một bước đạt được những tiến bộ và có thể được ứng dụng trên quy mô công nghiệp, thì chi phí để chuyển hóa ethanol từ than thành ethylene cũng sẽ giảm xuống. Vào thời điểm đó, miễn là giá ethylene duy trì ở mức khoảng 8.000 nhân dân tệ/tấn, việc sử dụng ethanol được sản xuất từ than để tạo ra ethylene sẽ có tính cạnh tranh cao. Theo quan điểm của những người thận trọng, như Phó giám đốc bộ phận Thông tin và Thị trường thuộc Liên đoàn Công nghiệp Dầu khí và Hóa chất Trung Quốc – ông Chú Phương, cùng chuyên gia hàng đầu về lĩnh vực hóa chất từ than của Tập đoàn Dầu khí Yáncháng – ông Lý Đại Bằng, triển vọng của việc sản xuất ethanol từ than không mấy sáng sủa cho lắm. Thời điểm để công nghiệp hóa vẫn chưa chín muồi. Ông Zhufang cho rằng, hiện tại vẫn chưa đến lúc thích hợp để công nghiệp hóa việc sản xuất ethanol từ than đá. Thứ nhất, trong lịch sử, có hai phương pháp sản xuất ethanol là từ dầu mỏ và từ nguồn sinh học; còn việc sản xuất ethanol từ than thì thuộc về một phương pháp sáng tạo mới. Mặc dù đã có một vài con đường nghiên cứu được thực hiện ở quy mô thí nghiệm, thậm chí các thiết bị công nghiệp quy mô nhỏ cũng đã được xây dựng, nhưng tính khả thi của các công nghệ công nghiệp quy mô lớn cùng tính kinh tế của các dự án này vẫn cần được kiểm chứng thêm. Hơn nữa, quy trình sản xuất ethanol từ than có những nhược điểm như chi phí đầu tư cao, quy trình sản xuất phức tạp, mức tiêu hao lớn, và tổng chi phí cũng khá cao. Còn phương pháp sản xuất ethanol từ khí tổng hợp trong một bước, vốn được nhiều người kỳ vọng, thì vẫn chưa đạt được bước đột phá nào đáng kể; việc ứng dụng phương pháp này trên quy mô công nghiệp vẫn còn xa vời. Trong tình huống này, việc đầu tư một cách mù quáng vào việc sản xuất ethanol từ than sẽ khiến doanh nghiệp phải đối mặt với những rủi ro đầu tư rất lớn. Thứ hai, trong bối cảnh giá dầu hiện tại ở mức thấp, lợi thế về chi phí khi sản xuất ethanol từ than đã bị giảm sút đáng kể, khiến tính khả thi kinh tế của phương pháp này gặp nhiều thách thức. Thứ ba, tiềm năng thị trường của ethanol từ than đá là điều đáng lo ngại. Thị trường tiềm năng nhất cho ethanol là nhiên liệu dùng trong ô tô, nhưng thị trường nhiên liệu đã chế biến ở Trung Quốc vẫn bị ba tập đoàn nhà nước lớn chi phối, vì vậy việc phổ biến nhiên liệu ethanol sẽ rất khó khăn. Thứ tư, hiện nay các nhà sản xuất nhiên liệu ethanol chủ yếu phụ thuộc vào **trợ cấp để duy trì hoạt động kinh doanh. Nhiều doanh nghiệp muốn sản xuất ethanol từ than cũng tính **trợ cấp vào doanh thu của mình ngay từ giai đoạn lập báo cáo khả thi. Nhưng một mặt, **hiện tại chỉ có nhiên liệu ethanol từ nguồn sinh học mới được hưởng trợ cấp và hoạt động trong môi trường khép kín; việc liệu nhiên liệu ethanol từ than đá có tiếp tục nhận được trợ cấp hay không vẫn còn là điều chưa chắc chắn**. Mặt khác, ngay cả khi nhiên liệu ethanol từ than đá vẫn được hưởng trợ cấp, mức trợ cấp đó cũng sẽ ngày càng giảm, do đó khả năng sinh lời của các dự án này cũng rất không ổn định. Thứ năm, so với metanol, tiềm năng ứng dụng của ethanol ở các lĩnh vực khác nhau khá hạn chế. Sản xuất olefin từ methanol, sản xuất các hợp chất thơm từ methanol, nhiên liệu methanol M100… một khi được triển khai ở quy mô lớn, sẽ tạo ra nhu cầu thị trường vô cùng lớn. Còn ethanol thì khác. Như đã nói trước đó, lực cản khi sử dụng nhiên liệu cho xe cộ rất lớn. Nếu dùng để sản xuất ethylene, xét về mặt kinh tế nguyên tử thì rất không khả thi. Quan trọng hơn nữa, ưu thế của quy trình sản xuất ethylene từ acetylene sẽ ngày càng được thể hiện rõ, trong khi việc sản xuất ethylene từ ethanol sẽ khó có thể cạnh tranh với phương pháp này. Trước sự cạnh tranh từ xe điện, Lý Đại Bằng cho rằng tình trạng nguồn cung dầu mỏ toàn cầu dồi dào và giá dầu ở mức thấp sẽ trở thành hiện tượng bình thường; các doanh nghiệp lọc dầu trong nước hiện đã gặp tình trạng chi phí cao hơn doanh thu. Ví dụ, mỗi khi Tập đoàn Dầu khí Trường Xuân sản xuất được 1 tấn dầu hoàn chỉnh, họ sẽ phải chịu tổn thất hơn 1.000 nhân dân tệ. Để thoát khỏi tình trạng khó khăn này, nhiều công ty lọc hóa dầu, bao gồm cả Tập đoàn Dầu khí Trung Quốc, đang lên kế hoạch triển khai các dự án chuyển đổi dầu thô thành ankin. Trong tình hình này, việc triển khai các dự án sản xuất ethanol từ than đá, dựa trên kỳ vọng tích cực về nhiên liệu ethanol, rõ ràng là một ý tưởng không khả thi. Ngoài ra, một nửa số giếng dầu trên toàn thế giới nằm ở Hoa Kỳ. Nhờ vào các công nghệ tiên tiến như phương pháp nứt đá theo chiều ngang, khoảng một phần ba số giếng dầu ở Mỹ có chi phí chỉ khoảng 30 đô la mỗi thùng; phần lớn các giếng dầu thuộc loại dầu đá phiến thì có chi phí không vượt quá 50 đô la mỗi thùng. Trong tình huống này, miễn là giá dầu thế giới vượt mức 50 đô la/thùng, sẽ có thêm nhiều giếng dầu được khôi phục hoạt động. Thêm vào đó, các quốc gia như Iran vẫn tiếp tục tăng sản lượng dầu mỏ. Trong khi đó, các thành viên khác của OPEC cùng các nước sản xuất dầu mỏ lớn như Nga lại không muốn giảm sản lượng. Điều này dẫn đến tình trạng cung vượt cầu trong thị trường dầu mỏ trên phạm vi dài hạn. Trong tình huống này, nhiên liệu ethanol không có lợi thế kinh tế rõ ràng sẽ rất khó được phổ biến và áp dụng rộng rãi. Quan trọng hơn nữa, cùng với sự mở rộng quy mô của các phương tiện điện mới, đặc biệt là sự ra đời của những loại pin có dung lượng lớn, xe điện sẽ trở thành loại phương tiện chiếm ưu thế trong tương lai. Khi đó, ngay cả các tập đoàn dầu mỏ lớn cũng phải lo lắng về việc bán các sản phẩm dầu mỏ đã qua chế biến; vậy làm sao họ có thể chấp nhận nhiên liệu ethanol được chứ? Hiệu suất sử dụng năng lượng còn thấp. Các chuyên gia như An Fu, Phó kỹ sư trưởng Viện Nghiên cứu Kinh tế và Kỹ thuật của Tập đoàn Sinopec, và Fu Xingguo, Phó tổng giám đốc Công ty Công nghệ Bảo vệ Môi trường Sanju của Bắc Kinh, cũng cho rằng trong bối cảnh giá dầu thô tiếp tục ở mức thấp, việc sản xuất ethanol từ than đá không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế kém mà hiệu suất sử dụng năng lượng cũng rất thấp. Lý do mà một số người lạc quan về nhiên liệu ethanol chủ yếu là để hưởng lợi từ **chính sách trợ cấp. Nhưng trên thực tế, kể từ ngày 1 tháng 1 năm 2015, chính sách miễn thuế giá trị gia tăng dành cho các doanh nghiệp sản xuất ethanol biến đổi đã bị bãi bỏ. Đồng thời, mức thuế tiêu thụ đối với ethanol biến đổi được sử dụng để pha chế xăng ethanol dùng cho ô tô – vốn được sản xuất từ ngũ cốc – lại được áp dụng trở lại với mức 5%. Điều này cho thấy rằng sự hỗ trợ của chính phủ dành cho việc sản xuất ethanol từ ngũ cốc đang dần giảm bớt. Còn về phương pháp sản xuất ethylene từ ethanol mà một số chuyên gia trong ngành kỳ vọng, thì phương pháp này có tính kinh tế kém hơn. Bởi vì ngoài naphtha, methanol và ethane ra, các nguyên liệu dùng để sản xuất ethylene còn có methane và acetylene. Nếu sử dụng ethanol để sản xuất ethylene, mức độ cạnh tranh sẽ càng gay gắt hơn, và tương lai của phương pháp này vẫn chưa rõ ràng. Triển khai dự án cần phải phù hợp với điều kiện địa phương. Vậy, các cơ quan nghiên cứu liên quan có nên tiếp tục nghiên cứu và phát triển công nghệ chuyển đổi than thành ethanol hay không? Các doanh nghiệp có nên triển khai dự án sản xuất ethanol từ than không? Các chuyên gia liên quan khuyến nghị: Không được bỏ bê việc nghiên cứu và phát triển công nghệ; khi triển khai các dự án cần phải căn cứ vào điều kiện cụ thể của từng địa phương. Phó giám đốc Viện Quy hoạch ngành Dầu mỏ và Hóa chất, ông Lý Chí Kiên, cho rằng việc sản xuất ethanol từ than là một hướng phát triển mới trong ngành công nghiệp hóa chất từ than, là kết quả của những sáng tạo trong khu vực thị trường. Do đó, chưa nên đánh giá quá sớm về tính hiệu quả về mặt kinh tế của phương pháp này; càng không nên phủ nhận hay đánh giá tiêu cực về khía cạnh kinh tế hay hiệu suất năng lượng của nó. Trương Tiểu Quân, phó kỹ sư trưởng của Tập đoàn Công nghiệp than và hóa chất Thiểm Tây, nhận định rằng, một mặt, việc sản xuất ethanol từ than vẫn mới chỉ ở giai đoạn khởi đầu; các phương pháp kỹ thuật liên quan vẫn cần được tối ưu hóa và hoàn thiện thêm. Mặt khác, mặc dù độ độc của ethanol thấp hơn so với methanol, và nó dễ được người dân chấp nhận khi được sử dụng làm nhiên liệu cho xe cộ, nhưng việc áp dụng rộng rãi nó vẫn còn nhiều yếu tố chưa chắc chắn. Trong tình huống này, các doanh nghiệp nên cẩn trọng áp dụng công nghệ chuyển tiếp là sử dụng khí tổng hợp – vốn hiện có độ tin cậy cao và chi phí tương đối thấp – để sản xuất ethanol từ axit axetic, nhằm xây dựng nguồn nhân lực và phát triển thị trường. Ngay khi có bước đột phá trong công nghệ sản xuất ethanol từ khí tổng hợp theo phương pháp một bước, cần nhanh chóng tham gia vào lĩnh vực này để tối đa hóa lợi ích cho doanh nghiệp cả trong ngắn hạn lẫn dài hạn. Phó giám đốc Viện Hóa dầu thuộc Trung tâm Hydrocarbon của Tập đoàn Dầu khí Ninh Thạnh, ông Hoàng Chuyển Phong, cho biết đối với việc sản xuất ethanol từ than, phương pháp hợp lý nhất là sử dụng khí tổng hợp để tạo ra ethanol ngay trong cùng một quy trình. Tuy nhiên, vì quy trình này cần sử dụng các kim loại quý làm chất xúc tác nên chi phí rất cao. Ngoài ra, tỷ lệ chuyển hóa trong mỗi lần xử lý cũng thấp, tỷ lệ thu hồi ethanol cũng thấp. Việc tách ethanol ra khỏi hỗn hợp rượu cũng rất khó khăn và tiêu tốn nhiều năng lượng. Do đó, sẽ rất khó để có được những bước tiến đáng kể trong thời gian ngắn. Hiện tại, hai phương pháp khả thi nhất để sản xuất ethanol là quá trình hydro hóa axit axetic và quá trình hydro hóa methyl axetat. Loại đầu tiên thuộc phản ứng carbonyl, còn loại thứ hai thuộc phản ứng hydroxyl. Nhưng liệu hai hướng công nghệ này có hợp lý hay không? Mức tiêu thụ năng lượng của các thiết bị công nghiệp ra sao, và hiệu quả kinh tế trong bối cảnh giá dầu thấp là như thế nào? Cần kiểm chứng thêm. Do đó, có thể tiếp tục tiến hành các thí nghiệm sâu hơn, giải quyết các vấn đề kỹ thuật và tối ưu hóa các quy trình, từ đó xây dựng nền tảng công nghệ cần thiết cho việc sản xuất hàng loạt. Tuy nhiên, không nên đầu tư một cách mù quáng vào các dự án này. Ông You Xiti, Phó Tổng giám đốc điều hành của Tập đoàn Thép và Nhiên liệu than Shaanxi, cho rằng mặc dù việc đầu tư xây dựng các nhà máy sản xuất ethanol từ than mang lại nhiều rủi ro, nhưng cũng không nên vì thế mà phủ nhận triển vọng của các dự án này. Các doanh nghiệp sở hững nhà máy sản xuất axit axetic từ than đá, nếu có thể tạo ra hydro với chi phí thấp thông qua các biện pháp cải tiến kỹ thuật, rồi dùng hydro đó kết hợp với axit axetic do chính mình sản xuất để tạo ra ethanol, chắc chắn sẽ có lợi thế về chi phí và khả năng sinh lời cao. Nếu doanh nghiệp có được giấy phép sản xuất ethanol nhiên liệu và có thể bán ethanol mà mình sản xuất ra cho Sinopec và CNPC một cách thuận lợi, thì doanh nghiệp đó sẽ nhận được mức lợi nhuận khá tốt. Ngoài ra, những doanh nghiệp sở hữu các nhà máy sản xuất methanol từ than đá cũng có thể thử áp dụng công nghệ hydro hóa carbonyl hóa methanol/synthesis gas để sản xuất ethanol. Vì có thể tận dụng được các thiết bị hiện có, chi phí đầu tư thấp và hiệu quả mang lại nhanh chóng, nên chắc chắn họ cũng sẽ đạt được những kết quả tốt. Giáo sư Kim Yong, thành viên Viện Kỹ thuật Trung Quốc và giáo sư tại Đại học Thanh Hoa, cho rằng cần tiếp tục tăng cường nghiên cứu công nghệ sản xuất ethanol từ khí tổng hợp, nhằm sớm đạt được bước đột phá và ứng dụng công nghệ này trên quy mô công nghiệp. Vào thời điểm đó, ethanol được sản xuất từ than sẽ thực sự có giá trị đầu tư. Trước đó, các doanh nghiệp sản xuất than chì và luyện cốc trong khu vực, những nơi có nguồn cung axit axetic dồi dào, được khuyến nghị nên sử dụng khí hydro được tạo ra từ khí thải từ lò sản xuất than chì hoặc khí gas từ lò luyện cốc. Sau đó, họ có thể kết hợp khí hydro này với axit axetic mua từ bên ngoài, để xây dựng các nhà máy chuyển đổi axit axetic thành ethanol phù hợp với điều kiện cụ thể và khả năng của mình. Lý Đại Bằng đề nghị rằng thay vì đầu tư vào các dự án sản xuất ethanol từ than – những dự án có triển vọng kém – các doanh nghiệp liên quan nên đầu tư vào lĩnh vực điện năng. Như vậy, họ mới có thể tận dụng được cơ hội kinh doanh phát sinh từ việc sử dụng ngày càng nhiều xe điện và nhu cầu về điện năng ngày càng tăng.