在能源轉(zhuǎn)型的大環(huán)境下，可再生能源生物質(zhì)的利用已成為了近年來(lái)備受關(guān)注的話題，其中生物質(zhì)制化學(xué)品也進(jìn)入了人們的視野。近日，在中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“大化所”）與青島生物能源與過(guò)程研究所聯(lián)合舉辦的科技成果對(duì)接交流活動(dòng)中，大化所航天催化與新材料研究中心研究人員介紹了利用秸稈等生物質(zhì)資源催化制備乙二醇的技術(shù)，并表示計(jì)劃近期進(jìn)行中試。

　　乙二醇作為一種重要的大宗能源化工產(chǎn)品，目前主要由石油提煉出的乙烯或煤化工合成生產(chǎn)，而生物質(zhì)制備乙二醇作為一種可再生綠色路徑，能否在乙二醇市場(chǎng)中占得一席之地？生物質(zhì)制乙二醇距離產(chǎn)業(yè)化還有多遠(yuǎn)？

生物質(zhì)制備路線可行

　　以秸稈等可再生資源為原料的生物質(zhì)，主要組成元素有碳、氫、氧等，與乙烯路線相比，催化制成乙二醇具有較好的原子利用經(jīng)濟(jì)性。據(jù)了解，各國(guó)科研人員就生物質(zhì)制乙二醇這一思路已研究多年，但具有產(chǎn)業(yè)化前景的技術(shù)路線寥寥無(wú)幾。

　　大化所生物質(zhì)制乙二醇研究組相關(guān)研究員介紹，由大化所國(guó)際首創(chuàng)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的生物質(zhì)制乙二醇這一新路線，將經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的秸稈等生物質(zhì)進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化，目前能夠?qū)崿F(xiàn)60%~80%的乙二醇產(chǎn)物選擇性。剛開(kāi)始時(shí)，他們嘗試用航天催化領(lǐng)域里使用的碳化鎢來(lái)探索生物質(zhì)領(lǐng)域，非常意外地發(fā)現(xiàn)秸稈催化產(chǎn)物里乙二醇有很高的選擇性，可高效地從纖維素一步制成乙二醇，在國(guó)際上尚屬首次。

　　據(jù)了解，該生物質(zhì)制備路線從小試結(jié)果來(lái)看，反應(yīng)條件、成本已基本具備產(chǎn)業(yè)化的條件，其副產(chǎn)物包括多種短鏈多元醇，也可能帶來(lái)一定的附加價(jià)值。當(dāng)前，他們已獲取秸稈預(yù)處理后的反應(yīng)原料，公斤級(jí)別的小試已取得成功，接下來(lái)會(huì)嘗試千噸級(jí)的中試。

綠色工藝前景可期

　　當(dāng)前，國(guó)內(nèi)乙二醇市場(chǎng)仍有一定的需求缺口。據(jù)卓創(chuàng)資訊分析師劉洋介紹，國(guó)內(nèi)乙二醇供給以石油乙烯工藝為主，截至目前，今年乙二醇總產(chǎn)能約為1050萬(wàn)噸，其中乙烯路線來(lái)源約為650萬(wàn)噸，煤化工乙二醇產(chǎn)能約為400萬(wàn)噸。

　　“國(guó)內(nèi)乙二醇進(jìn)口依存度為50%~60%，雖國(guó)內(nèi)產(chǎn)能有所增長(zhǎng)，但仍不能完全滿足需求。”劉洋說(shuō)。市場(chǎng)空間充裕的情況下，在科技成果對(duì)接交流會(huì)上，生物質(zhì)資源豐富的華北及東北地區(qū)多家企業(yè)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)表達(dá)了興趣。

　　據(jù)相關(guān)技術(shù)人員透露，從目前小試的情況來(lái)看，經(jīng)濟(jì)和技術(shù)指標(biāo)都可行，目前催化劑壽命等條件良好，加上有其他多元醇的副產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)上可能會(huì)超過(guò)現(xiàn)有路線。

　　另外，大多專(zhuān)家認(rèn)為，生物質(zhì)制乙二醇的技術(shù)路線相較傳統(tǒng)的石油化工與煤化工等依托于化石能源的技術(shù)路線來(lái)說(shuō)，具有綠色、可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，相關(guān)企業(yè)技術(shù)人員指出，生物質(zhì)來(lái)源十分廣泛，一旦規(guī)模化生產(chǎn)，成本很可能進(jìn)一步降低，且能夠減少溫室氣體排放，對(duì)企業(yè)履行社會(huì)責(zé)任也有一定助益。

競(jìng)爭(zhēng)力有待驗(yàn)證

　　乙二醇作為一種重要工業(yè)原料，能夠用于生產(chǎn)聚酯及部分塑料制品。大化所生物質(zhì)制乙二醇研究組相關(guān)研究員表示，當(dāng)前生物質(zhì)制乙二醇的技術(shù)路線能夠制得符合聚酯要求的乙二醇，從產(chǎn)品質(zhì)量上看具有一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

　　盡管生物質(zhì)制乙二醇具有多重優(yōu)勢(shì)，但要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)還要克服多重問(wèn)題。比如，現(xiàn)有工藝路線各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、成本都可行，但仍要根據(jù)中試結(jié)果決定是否繼續(xù)跟進(jìn)這一項(xiàng)目；生物質(zhì)制乙二醇的項(xiàng)目做成了一定會(huì)有市場(chǎng)，但目前僅完成了實(shí)驗(yàn)室階段，未來(lái)產(chǎn)業(yè)規(guī)模大小和產(chǎn)業(yè)成熟度都將取決于成本因素。

　　據(jù)了解，為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模使用秸稈等生物質(zhì)，生物質(zhì)原料前期要進(jìn)行液化預(yù)處理，得到可溶性的秸稈糖，而這一上游原料也尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。

　　據(jù)相關(guān)企業(yè)技術(shù)人員介紹，為準(zhǔn)備中試現(xiàn)在已獲得一部分廉價(jià)的秸稈糖原料。目前，生產(chǎn)乙二醇的主流路線是使用石油制品乙烯為原料環(huán)氧化水合而成，而近年來(lái)煤化工來(lái)源乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)能也在逐步提高，市場(chǎng)份額也出現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。同時(shí)，與煤化工合成氣和石油化工競(jìng)爭(zhēng)，生物質(zhì)制乙二醇產(chǎn)品成本和質(zhì)量至少要跟現(xiàn)有路線差不多，要解決的問(wèn)題首先是需要廉價(jià)的催化糖類(lèi)來(lái)源，也要獲取大型裝置工業(yè)數(shù)據(jù)，對(duì)技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步考核。同時(shí)，下游產(chǎn)業(yè)的銜接也是要關(guān)注的問(wèn)題。