生物质制取聚氨酯原料实现原料多样化

2019-07-13 02:32:35 来源: 南开信息港

生物质制取聚氨酯原料 实现原料多样化

化学公司正在越来越多地开发使用生物质为原料的加工技术。实现原料的多样化已成为当今大多数化工公司的主要行动计划,这不仅可减缓原油价格的波动,而且可解决传统石油基原料的使用对环境的影响。

化学公司正在越来越多地开发使用生物质为原料的加工技术。实现原料的多样化已成为当今大多数化工公司的主要行动计划,这不仅可减缓原油价格的波动,而且可解决传统石油基原料的使用对环境的影响。许多公司都在政府的剌激帮助下,越来越多地将生物质作为一种可行的解决方案。

美国咨询公司莱森特在其2010年全球石油化工原料研究报告中指出,化石燃料和煤的使用对环境造成越来越大的影响,为此已促使继续寻求污染较少的原料。

在高油价的形势下,生物烃类成为更加有吸引力,为此,继续加大投资、推进研发新技术,并得到政府的支持,以期实现商业化生产。

2010年6月,世界经济论坛的一份报告指出,使用生物质原料和转化技术,到2020年全球用于生产生物基大宗化学品和生物塑料的潜在营业收入将达到100亿~150亿美元(76亿~114亿欧元)。

到2020年生物基化学品预计将从目前占总的化学品生产份额1%提高到占9%。

丹麦酶公司诺维信表示,在一个以石油为基础的社会,美国正处于竞争劣势。美国只占世界石油储量2%,而却使用世界石油超过20%。

在生物基社会中,美国有巨大的资源优势。美国拥有世界上的生物质储备,并计划建设第二代生物炼制厂超过70%。

生机蓬勃的中间体研发

目前正在开发的许多生物质基化学品重点是生产一些中间体,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)。由此看来,主要的重点是生产含氧中间体而不烃类,如烯烃和芳烃。这种情况的一个很好的理由是,在一般情况下,后者需要使生物质转化为含氧中间体,由此,氧将利用石化过程予以去除。

对生物基琥珀酸生产尤为感兴趣,这是因为可采用发酵技术,发酵技术可将二氧化碳(CO2)用作原料而封存二氧化碳(CO2),并且从该产品衍生,拥有潜在的新的应用。在其的新的应用中,可生产1,4-丁二醇(BDO),它有广泛应用范围,包括用于生产工程塑料和氨纶。生物琥珀酸其他潜在的市场包括生物聚合物、聚氨酯(PU)和聚酯多元醇。

一些主要的化学公司均在投资生物琥珀酸的商业化,包括荷兰帝斯曼与法国淀粉衍生物物生产商罗盖特(Roquette)的合资企业;德国巴斯夫公司与荷兰乳酸生产商Purac公司的合作;以及日本的三菱化学公司。在该领域的美国可再生能源化工公司包括BioAmber(原DNP绿色技术公司)和Myriant技术公司。

用于生产生物琥珀酸的微生物性能正在改进之中,验证装置业已建设,而在BDO领域的一些主要参与者,如巴斯夫公司和三菱公司对这一开发饶有兴趣。生物琥珀酸的生产规模化将使其生产不再昂贵,目前世界上采用马来酸酐/戴维工艺BDO进行规模化生产。

除了二氧化碳(CO2)外,生产生物琥珀酸的原料范围可为葡萄糖、混合C5和C6,及甘油。

在生产生物基甲基丙烯酸甲酯的情况下,糖类可以被转化为羟基丁酸,然后再转化为2-羟基、2-甲基丙酸。然后脱水生成甲基丙烯酸。MMA的应用领域包括涂料和特种聚合物。

生物甲基丙烯酸甲酯(MMA)的开发还处于初期阶段,但结果令人鼓舞。德国化工企业赢创工业集团和法国的阿科玛公司已进入该领域。据莱森特公司报道,全球甲基丙烯酸甲酯需求增长率超过GDP增长率。

世界各地的很多MMA装置均为中等规模,5万-10万吨/年范围,这使得以生物质为基础的操作可采用发酵加工来实现。

在美国,需要用约3短吨[2.7吨]谷物,可生产一吨乙醇。理想情况下,生产MMA需要的生物量会较多,但仍不会太昂贵。

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