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生物質制取聚氨酯原料 實現原料多樣化

時間:2016-12-29 作者:九旭機械

  化學公司正在越來越多地開發使用生物質為原料的加工技術。實現原料的多樣化已成為當今大多數化工公司的主要行動計劃,這不僅可減緩原油價格的波動,而且可解決傳統石油基原料的使用對環境的影響。許多公司都在政府的剌激幫助下,越來越多地將生物質作為一種可行的解決方案。
 
  美國咨詢公司萊森特在其2010年全球石油化工原料研究報告中指出,化石燃料和煤的使用對環境造成越來越大的影響,為此已促使繼續尋求污染較少的原料。
 
  在高油價的形勢下,生物烴類成為更加有吸引力,為此,繼續加大投資、推進研發新技術,并得到政府的支持,以期實現商業化生產。
 
  2010年6月,世界經濟論壇的一份報告指出,使用生物質原料和轉化技術,到2020年全球用于生產生物基大宗化學品和生物塑料的潛在營業收入將達到100億~150億美元(76億~114億歐元)。
 
  到2020年生物基化學品預計將從目前占總的化學品生產份額1%提高到占9%。
 
  丹麥酶公司諾維信表示,在一個以石油為基礎的社會,美國正處于競爭劣勢。美國只占世界石油儲量2%,而卻使用世界石油超過20%。
 
  在生物基社會中,美國有巨大的資源優勢。美國擁有世界上最大的生物質儲備,并計劃建設第二代生物煉制廠超過70%。
 
  生機蓬勃的中間體研發
 
  目前正在開發的許多生物質基化學品重點是生產一些中間體,如丁二酸(琥珀酸)、正丁醇、丙烯酸、己二酸、乙酰基和甚至甲基丙烯酸甲酯(MMA)。由此看來,主要的重點是生產含氧中間體而不烴類,如烯烴和芳烴。這種情況的一個很好的理由是,在一般情況下,后者需要使生物質轉化為含氧中間體,由此,氧將利用石化過程予以去除。
 
  對生物基琥珀酸生產尤為感興趣,這是因為可采用發酵技術,發酵技術可將二氧化碳(CO2)用作原料而封存二氧化碳(CO2),并且從該產品衍生,擁有潛在的新的應用。在其最大的新的應用中,可生產1,4-丁二醇(BDO),它有廣泛應用范圍,包括用于生產工程塑料和氨綸。生物琥珀酸其他潛在的市場包括生物聚合物、聚氨酯(PU)和聚酯多元醇。
 
  一些主要的化學公司均在投資生物琥珀酸的商業化,包括荷蘭帝斯曼與法國淀粉衍生物物生產商羅蓋特(Roquette)的合資企業;德國巴斯夫公司與荷蘭乳酸生產商Purac公司的合作;以及日本的三菱化學公司。在該領域的美國可再生能源化工公司包括BioAmber(原DNP綠色技術公司)和Myriant技術公司。
 
  用于生產生物琥珀酸的微生物性能正在改進之中,驗證裝置業已建設,而在BDO領域的一些主要參與者,如巴斯夫公司和三菱公司對這一開發饒有興趣。生物琥珀酸的生產規模化將使其生產不再昂貴,目前世界上采用馬來酸酐/戴維工藝BDO進行規模化生產。
 
  除了二氧化碳(CO2)外,生產生物琥珀酸的原料范圍可為葡萄糖、混合C5和C6,及甘油。
 
  在生產生物基甲基丙烯酸甲酯的情況下,糖類可以被轉化為羥基丁酸,然后再轉化為2-羥基、2-甲基丙酸。然后脫水生成甲基丙烯酸。MMA的應用領域包括涂料和特種聚合物。
 
  生物甲基丙烯酸甲酯(MMA)的開發還處于初期階段,但結果令人鼓舞。德國化工企業贏創工業集團和法國的阿科瑪公司已進入該領域。據萊森特公司報道,全球甲基丙烯酸甲酯需求增長率超過GDP增長率。
 
  世界各地的很多MMA裝置均為中等規模,5萬-10萬噸/年范圍,這使得以生物質為基礎的操作可采用發酵加工來實現。
 
  在美國,需要用約3短噸[2.7噸]谷物,可生產一噸乙醇。理想情況下,生產MMA需要的生物量會較多,但仍不會太昂貴。
 
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