中新網(wǎng)北京10月17日電 (記者 孫自法)農(nóng)作物的秸稈和衣物之間能有什么關(guān)聯(lián)？未來，利用中國科學(xué)家在國際上首創(chuàng)的生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇技術(shù)，人們可以穿上以秸稈為原材料制作的衣服出行。
實(shí)現(xiàn)跨越
中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所(大連化物所)10月17日下午在北京舉行成果發(fā)布會(huì)宣布，該所張濤院士、鄭明遠(yuǎn)研究員、王愛琴研究員團(tuán)隊(duì)歷時(shí)16年持續(xù)研發(fā)攻關(guān)，并與相關(guān)企業(yè)等合作推進(jìn)成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，最新完成千噸級生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇中試，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)乙二醇由基礎(chǔ)研究新發(fā)現(xiàn)到千噸級應(yīng)用的跨越。這也讓秸稈制衣的未來已來。
10月17日，成果發(fā)布會(huì)上，基于秸稈等生物質(zhì)材料制成的T恤衫展示。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝中國科學(xué)院大連化物所團(tuán)隊(duì)與合作伙伴開發(fā)的“千噸級生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇中試技術(shù)”，當(dāng)天在北京通過中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的科技成果評價(jià)。
評價(jià)委員會(huì)認(rèn)為，該技術(shù)首創(chuàng)生物質(zhì)糖一步催化轉(zhuǎn)化制乙二醇新路線，開發(fā)出千噸級生物質(zhì)糖制乙二醇成套技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化高選擇性制乙二醇由基礎(chǔ)研究新發(fā)現(xiàn)到千噸級規(guī)模應(yīng)用的跨越，綜合技術(shù)水平達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
國際首創(chuàng)
中國科學(xué)院大連化物所介紹說，2008年，張濤團(tuán)隊(duì)在國際上首創(chuàng)纖維素直接催化轉(zhuǎn)化制乙二醇新反應(yīng)，為生物基乙二醇的生產(chǎn)提供了新途徑。此后，團(tuán)隊(duì)從催化基礎(chǔ)科學(xué)和技術(shù)工業(yè)應(yīng)用兩個(gè)維度持續(xù)開展系統(tǒng)研究工作，在低成本催化劑開發(fā)、反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)研究、原料拓展、過程放大等方面取得系列進(jìn)展。
2022年初，在河南濮陽建成的國際首套千噸級生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇裝置。中國科學(xué)院大連化物所/供圖2019年，該團(tuán)隊(duì)與中科柏易金(鄭州)新能源科技有限責(zé)任公司等合作開展“千噸級生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇中試項(xiàng)目”，2022年初在河南濮陽建成國際首套千噸級生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇裝置，同年6月首次投料，一次性打通工藝流程，獲得工業(yè)級的生物質(zhì)乙二醇產(chǎn)品。隨后，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對裝置流程進(jìn)行技改升級，2023年10月中旬完成72小時(shí)現(xiàn)場考核，結(jié)果表明，乙二醇產(chǎn)物選擇性接近80%，產(chǎn)品分離純度達(dá)到99.9%，紫外透光率達(dá)到聚酯級乙二醇國家標(biāo)準(zhǔn)。
該裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，其技術(shù)路線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于現(xiàn)有的生物乙醇—生物乙烯—生物基乙二醇技術(shù)路線；出產(chǎn)的生物質(zhì)乙二醇產(chǎn)品經(jīng)用戶合成聚酯測試，品質(zhì)優(yōu)于煤炭基乙二醇，與石油基產(chǎn)品質(zhì)量相當(dāng)。同時(shí)，中試運(yùn)行結(jié)果為生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇技術(shù)的萬噸級工業(yè)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
前景廣闊
乙二醇是重要的大宗能源化學(xué)品，每年全世界消費(fèi)量超過3000萬噸，主要應(yīng)用于合成滌綸纖維、聚酯瓶片、防凍液、涂料、醫(yī)藥等領(lǐng)域。中國是乙二醇生產(chǎn)和消費(fèi)大國，每年的消費(fèi)量超過2000萬噸。不過，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(diǎn)，亟待發(fā)展綠色乙二醇生產(chǎn)技術(shù)。
10月17日，中國科學(xué)院大連化物所鄭明遠(yuǎn)研究員在發(fā)布會(huì)上介紹、解讀成果。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝中國科學(xué)院大連化物所項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)表示，千噸級生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇中試技術(shù)利用秸稈糖等生物質(zhì)為原料，通過高選擇性催化劑體系和反應(yīng)系統(tǒng)，結(jié)合高效的產(chǎn)品分離工藝，生產(chǎn)出乙二醇產(chǎn)品。整個(gè)工藝過程路線短、條件溫和、原子經(jīng)濟(jì)性高，屬于綠色低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)路線。
生物質(zhì)乙二醇作為生物基聚酯材料不可替代的合成原料，發(fā)展前景廣闊，目前，中國首創(chuàng)生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇技術(shù)已獲40余項(xiàng)授權(quán)發(fā)明專利，生產(chǎn)出的乙二醇產(chǎn)品已經(jīng)推向市場，用于生產(chǎn)生物基滌綸、全生物基呋喃塑料、香精香料等。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，千噸級生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇中試技術(shù)有望為乙二醇產(chǎn)業(yè)鏈升級、生物基聚酯生產(chǎn)、中國綠色化工提供重要的技術(shù)解決方案，對實(shí)現(xiàn)中國“雙碳”(碳達(dá)峰、碳中和)目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。(完)