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聯(lián)？未來，利用中國科學家在國際上首創(chuàng)的生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇技術，人們可以穿上以秸稈為原材料制作的衣服出行。
實現(xiàn)跨越
中國科學院大連化學物理研究所(大連化物所)10月17日下午在北京舉行成果發(fā)布會宣布，該所張濤院士、鄭明遠研究員、王愛琴研究員團隊歷時16年持續(xù)研發(fā)攻關，并與相關企業(yè)等合作推進成果轉(zhuǎn)化應用，最新完成千噸級生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇中試，實現(xiàn)生物質(zhì)乙二醇由基礎研究新發(fā)現(xiàn)到千噸級應用的跨越。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 攝中國科學院大連化物所團隊與合作伙伴開發(fā)的“千噸級生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇中試技術”，當天在北京通過中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果評價。
評價委員會認為，該技術首創(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，實現(xiàn)了生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化高選擇性制乙二醇由基礎研究新發(fā)現(xiàn)到千噸級規(guī)模應用的跨越，綜合技術水平達到國際領先水平。
國際首創(chuàng)
中國科學院大連化物所介紹說，2008年，張濤團隊在國際上首創(chuàng)纖維素直接催化轉(zhuǎn)化制乙二醇新反應，為生物基乙二醇的生產(chǎn)提供了新途徑。此后，團隊從催化基礎科學和技術工業(yè)應用兩個維度持續(xù)開展系統(tǒng)研究工作，在低成本催化劑開發(fā)、反應機理和動力學研究、原料拓展、過程放大等方面取得系列進展。
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。中國科學院大連化物所/供圖2019年，該團隊與中科柏易金(鄭州)新能源科技有限責任公司等合作開展“千噸級生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇中試項目”，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，項目團隊對裝置流程進行技改升級，2023年10月中旬完成72小時現(xiàn)場考核，結(jié)果表明，乙二醇產(chǎn)物選擇性接近80%，產(chǎn)品分離純度達到99.9%，紫外透光率達到聚酯級乙二醇國家標準。
該裝置運行數(shù)據(jù)表明，其技術路線的技術經(jīng)濟性優(yōu)于現(xiàn)有的生物乙醇—生物乙烯—生物基乙二醇技術路線；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。同時，中試運行結(jié)果為生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇技術的萬噸級工業(yè)應用奠定了基礎。
前景廣闊
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，主要應用于合成滌綸纖維、聚酯瓶片、防凍液、涂料、醫(yī)藥等領域。中國是乙二醇生產(chǎn)和消費大國，每年的消費量超過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，亟待發(fā)展綠色乙二醇生產(chǎn)技術。
10月17日，中國科學院大連化物所鄭明遠研究員在發(fā)布會上介紹、解讀成果。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝中國科學院大連化物所項目團隊表示，千噸級生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇中試技術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。整個工藝過程路線短、條件溫和、原子經(jīng)濟性高，屬于綠色低碳循環(huán)經(jīng)濟路線。
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)化制乙二醇技術已獲40余項授權(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)專家認為，千噸級生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇中試技術有望為乙二醇產(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解決方案，對實現(xiàn)中國“雙碳”(碳達峰、碳中和)目標和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。(完)