化學公司正在越來越多地開發使用生物質爲原料的加工技術。實現原料的多樣化已成爲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(chuán)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(bāng)助下,越來越多地将生物質作爲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(bào)告中指出,化石燃料和煤的使用對(duì)環境造成越來越大的影響,爲此已促使繼續尋求污染較少的原料。
在高油價的形勢下,生物烴類成爲更加有吸引力,爲此,繼續加大投資、推進研發新技術,並(bìng)得到政府的支持,以期實現商業化生産(chǎn)。
2010年6月,世界經濟論壇的一份報(bào)告指出,使用生物質原料和轉化技術,到2020年全球用於(yú)生産生物基大宗化學品和生物塑料的潛在營業收入将達到100億~150億美元(76億~114億歐元)。
到2020年生物基化學品預計将從(cóng)目前占總的化學品生産(chǎn)份額1%提高到占9%。
丹麥酶公司諾維信表示,在一個以石油爲基礎(chǔ)的社會,美國正處於(yú)競争劣勢。美國隻占世界石油儲量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zui大的生物質儲備(bèi),並(bìng)計劃建設第二代生物煉制廠超過70%。
生機(jī)蓬勃的中間體研發(fā)
目前正在開發的許多生物質基化學品重點(diǎn)是生産(chǎn)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(diǎn)是生産(chǎn)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,後者需要使生物質轉化爲含氧中間體,由此,氧将利用石化過程予以去除。
對生物基琥珀酸生産尤爲感興趣,這是因爲可採用發酵技術,發酵技術可将二氧化碳(CO2)用作原料而封存二氧化碳(CO2),並(bìng)且從該産品衍生,擁有潛在的新的應用。在其zui大的新的應用中,可生産1,4-丁二醇(BDO),它有廣泛應用範圍,包括用於(yú)生産工程塑料和氨綸。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澱(diàn)粉衍生物物生産(chǎn)商羅蓋特(Roquette)的合資企業;德國巴斯夫公司與荷蘭乳酸生産(chǎn)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。
用於(yú)生産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。生物琥珀酸的生産規模化将使其生産不再昂貴,目前世界上採(cǎi)用馬來酸酐/戴維工藝BDO進行規模化生産。
除瞭(le)二氧化碳(CO2)外,生産(chǎn)生物琥珀酸的原料範圍可爲葡萄糖、混合C5和C6,及甘油。
在生産(chǎn)生物基甲基丙烯酸甲酯的情況下,糖類可以被轉化爲羟基丁酸,然後(hòu)再轉化爲2-羟基、2-甲基丙酸。然後(hòu)脫水生成甲基丙烯酸。MMA的應用領域包括塗料和特種聚合物。
生物甲基丙烯酸甲酯(MMA)的開發還處於(yú)初期階段,但結果令人鼓舞。德國化工企業赢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(bào)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裝置均爲中等規模,5萬-10萬噸/年範圍,這使得以生物質爲基礎(chǔ)的操作可採(cǎi)用發酵加工來實現。
在美國,需要用約3短噸(dūn)[2.7噸(dūn)]谷物,可生産(chǎn)一噸(dūn)乙醇。理想情況下,生産(chǎn)MMA需要的生物量會較多,但仍不會太昂貴。









