千噸級生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇裝置。 （中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所供圖）  

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文匯報訊（記者許琦敏）記者昨天從中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所獲悉，該所歷時近20年首創(chuàng)的生物質(zhì)糖一步催化轉(zhuǎn)化制乙二醇新技術(shù)路線，成功實現(xiàn)從基礎(chǔ)研究到千噸級規(guī)模應(yīng)用的跨越，為萬噸級工業(yè)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。這一進展對實現(xiàn)我國“雙碳”目標(biāo)和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
      
乙二醇是重要的大宗能源化學(xué)品，每年全世界消費量超過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。我國是乙二醇生產(chǎn)和消費大國，每年消費量超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。
      
為探索綠色乙二醇生產(chǎn)技術(shù)，中國科學(xué)院院士、大連化物所研究員張濤帶領(lǐng)團隊經(jīng)過多年努力，于2008年在國際上首創(chuàng)了纖維素直接催化轉(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，團隊從催化基礎(chǔ)科學(xué)和技術(shù)工業(yè)應(yīng)用兩個維度開展了持續(xù)系統(tǒng)的研究，在低成本催化劑開發(fā)、反應(yīng)機理和動力學(xué)研究、原料拓展、過程放大等方面取得系列進展。
      
2019年，團隊與中科柏易金公司等合作開展“千噸級生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇中試項目”。他們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。2022年初，國際首套千噸級生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇裝置在河南濮陽建成。同年6月，裝置首次投料，就一次性打通了工藝流程，獲得了工業(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了技改升級，于一年前完成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(dá)到99.9%，紫外透光率達(dá)到聚酯級乙二醇國家標(biāo)準(zhǔn)。裝置運行數(shù)據(jù)表明，該技術(shù)路線的技術(shù)經(jīng)濟性優(yōu)于現(xiàn)有的生物乙醇技術(shù)路線，同時產(chǎn)出的生物質(zhì)乙二醇品質(zhì)優(yōu)于煤炭基乙二醇。
      
據(jù)悉，該工藝過程路線短、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。目前，該技術(shù)已獲得40余項授權(quán)發(fā)明專利，具有完善的自主知識產(chǎn)權(quán)。此次中試項目的成功，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)，有望為乙二醇產(chǎn)業(yè)鏈升級、生物基聚酯生產(chǎn)，以及我國綠色化工提供重要技術(shù)解決方案。
      
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。該技術(shù)生產(chǎn)出的乙二醇產(chǎn)品已推向市場，用于生產(chǎn)生物基滌綸（PET）、全生物基呋喃塑料（PEF）、香精香料等。
      
由中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果評價委員會認(rèn)為，該技術(shù)首創(chuàng)了生物質(zhì)糖一步催化轉(zhuǎn)化制乙二醇新路線，開發(fā)了千噸級生物質(zhì)糖制乙二醇成套技術(shù)，實現(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。