我国首创生物质糖一步催化转化制乙二醇技术 实现千吨级应用突破
我国首创生物质糖一步催化转化制乙二醇技术 实现千吨级应用突破
乙二醇是重要的大宗能源化学品，每年全世界消费量超过3000万吨。我国是乙二醇生产和消费大国，每年消费量超2000万吨。但是，乙二醇主要以石油乙烯或煤炭为原料，存在原料不可再生、二氧化碳排放量大、能耗高等缺点。
千吨级生物质催化转化制乙二醇装置。（中国科学院大连化学物理研究所供图）
记者从中国科学院大连化学物理研究所获悉，该所历时近20年首创的生物质糖一步催化转化制乙二醇新技术路线，成功实现从基础研究到千吨级规模应用的跨越，为万吨级工业应用奠定了基础。这一进展对实现我国“双碳”目标和经济可持续发展具有重要意义。
乙二醇是重要的大宗能源化学品，每年全世界消费量超过3000万吨，主要应用于合成涤纶纤维、聚酯瓶片、防冻液、涂料、医药等领域。我国是乙二醇生产和消费大国，每年消费量超2000万吨。但是，乙二醇主要以石油乙烯或煤炭为原料，存在原料不可再生、二氧化碳排放量大、能耗高等缺点。
为探索绿色乙二醇生产技术，中国科学院院士、大连化物所研究员张涛带领团队经过多年努力，于2008年在国际上首创了纤维素直接催化转化制乙二醇新反应，为生物基乙二醇的生产提供了新途径。此后，团队从催化基础科学和技术工业应用两个维度开展了持续系统的研究，在低成本催化剂开发、反应机理和动力学研究、原料拓展、过程放大等方面取得系列进展。
2019年，团队与中科柏易金公司等合作开展“千吨级生物质催化转化制乙二醇中试项目”。他们利用秸秆糖等生物质为原料，通过高选择性催化剂体系和反应系统，结合高效的产品分离工艺，生产出乙二醇产品。2022年初，国际首套千吨级生物质催化转化制乙二醇装置在河南濮阳建成。同年6月，装置首次投料，就一次性打通了工艺流程，获得了工业级的生物质乙二醇产品。
随后，项目团队对装置流程进行了技改升级，于一年前完成72小时现场考核。结果表明，乙二醇产物选择性接近80%，产品分离纯度达到99.9%，紫外透光率达到聚酯级乙二醇国家标准。装置运行数据表明，该技术路线的技术经济性优于现有的生物乙醇技术路线，同时产出的生物质乙二醇品质优于煤炭基乙二醇。
据悉，该工艺过程路线短、条件温和、原子经济性高，属于绿色低碳循环经济路线。目前，该技术已获得40余项授权发明专利，具有完善的自主知识产权。此次中试项目的成功，为生物质催化转化制乙二醇技术的万吨级工业应用奠定了基础，有望为乙二醇产业链升级、生物基聚酯生产，以及我国绿色化工提供重要技术解决方案。
生物质乙二醇作为生物基聚酯材料不可替代的合成原料，发展前景广阔。该技术生产出的乙二醇产品已推向市场，用于生产生物基涤纶（PET）、全生物基呋喃塑料（PEF）、香精香料等。
由中国石油和化学工业联合会组织的科技成果评价委员会认为，该技术首创了生物质糖一步催化转化制乙二醇新路线，开发了千吨级生物质糖制乙二醇成套技术，实现了生物质催化转化高选择性制乙二醇由基础研究新发现到千吨级规模应用的跨越，综合技术水平达到国际领先水平。
本文原文来自文汇报