生物質催化轉化制乙二醇中試技術完成千噸級跨越
中國網/中國發展門戶網訊 (記者 王振紅)10月17日,記者從中國科學院大連化學物理研究所(以下簡稱“大連化物所”)獲悉,“千噸級生物質催化轉化制乙二醇中試技術”通過了中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果評價。該項成果由大連化物所張濤院士、鄭明遠研究員、王愛琴研究員團隊,與中科柏易金(鄭州)新能源科技有限責任公司等合作開發。評價委員會認為,該技術首創了生物質糖一步催化轉化制乙二醇新路線,開發了千噸級生物質糖制乙二醇成套技術,實現了生物質催化轉化高選擇性制乙二醇由基礎研究新發現到千噸級規模應用的跨越,綜合技術水準達到國際領先水準。
千噸級生物質催化轉化制乙二醇裝置
乙二醇是重要的大宗能源化學品,每年全世界消費量超過3000萬噸,主要應用於合成滌綸纖維、聚酯瓶片、防凍液、塗料、醫藥等領域。我國是乙二醇生産和消費大國,每年的消費量超過2000萬噸。但是,乙二醇主要以石油乙烯或煤炭為原料,存在原料不可再生、二氧化碳排放量大、能耗高等缺點,亟待發展綠色乙二醇生産技術。
2008年,大連化物所張濤團隊在國際上首創了纖維素直接催化轉化制乙二醇新反應,為生物基乙二醇的生産提供了新途徑。此後,團隊從催化基礎科學和技術工業應用兩個維度開展了持續系統的研究工作。2019年,團隊開展“千噸級生物質催化轉化制乙二醇中試項目”,于2022年初在河南濮陽建成了國際首套千噸級生物質催化轉化制乙二醇裝置,並於同年6月首次投料,一次性打通了工藝流程,獲得了工業級的生物質乙二醇産品。隨後,項目團隊對裝置流程進行了技改升級,于2023年10月16日完成72小時現場考核,結果表明,乙二醇産物選擇性接近80%,産品分離純度達到99.9%,紫外透光率達到聚酯級乙二醇國家標準。“裝置運作數據表明,該技術路線的技術經濟性優於現有的生物乙醇-生物乙烯-生物基乙二醇技術路線。同時,出産的生物質乙二醇産品經用戶合成聚酯測試,品質優於煤炭基乙二醇。該中試運作結果為生物質催化轉化制乙二醇技術的萬噸級工業應用奠定了基礎。”大連化物所研究員鄭明遠表示。
鄭明遠介紹説,“千噸級生物質催化轉化制乙二醇中試技術利用秸稈糖等生物質為原料,通過高選擇性催化劑體系和反應系統,結合高效的産品分離工藝,生産出乙二醇産品。整個工藝過程路線短、條件溫和、原子經濟性高,屬於綠色低碳迴圈經濟路線。這項技術具有完善的自主智慧財産權。”
生物質乙二醇作為生物基聚酯材料不可替代的合成原料,發展前景廣闊,該技術生産出的乙二醇産品已經推向市場,用於生産生物基滌綸(PET)、全生物基喃塑膠(PEF)、香精香料等。鄭明遠表示,“千噸級生物質催化轉化制乙二醇中試技術有望為乙二醇産業鏈升級、生物基聚酯生産、我國綠色化工提供重要的技術解決方案,對實現我國‘雙碳’目標和經濟可持續發展具有重要意義。”