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國際領(lǐng)先水平！大連化物所千噸級生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇中試成功
來源：中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所 2024-10-22
導(dǎo)讀：10月17日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所催化與新材料研究中心（1500組群）張濤院士、鄭明遠(yuǎn)研究員、王愛琴研究員團(tuán)隊(duì)，與中科柏易金（鄭州）新能源科技有限責(zé)任公司等合作開發(fā)的“千噸級生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇中試技術(shù)”通過了中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的科技成果評價(jià)。華東師范大學(xué)何鳴元院士擔(dān)任科技成果評價(jià)委員會(huì)主任，中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技與裝備部副主任王秀江主持會(huì)議，大連化物所副所長李先鋒、科研及職能部門相關(guān)人員出席會(huì)議。
會(huì)上，王愛琴、鄭明遠(yuǎn)分別作了研究報(bào)告和中試工作報(bào)告。72小時(shí)考核組組長、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)傅堯教授作了現(xiàn)場考核情況匯報(bào)。評價(jià)委員會(huì)詳細(xì)審查了查新報(bào)告及相關(guān)評價(jià)材料，并與科研團(tuán)隊(duì)、合作企業(yè)等進(jìn)行了深入的交流、討論。最后，評價(jià)委員會(huì)專家一致認(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(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，一致同意通過科技成果評價(jià)。科技成果評價(jià)會(huì)后，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所舉行了“千噸級生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇中試技術(shù)”成果發(fā)布會(huì)，李先鋒主持會(huì)議。包括新華社、中央廣播電視總臺(tái)、經(jīng)濟(jì)日報(bào)、中國日報(bào)、科技日報(bào)、中國新聞社、中國青年報(bào)、中國科學(xué)報(bào)、中國教育電視臺(tái)、人民網(wǎng)、光明網(wǎng)、中國網(wǎng)、瞭望、中國化工報(bào)、北京廣播電視臺(tái)、新京報(bào)等媒體記者出席了發(fā)布會(huì)。會(huì)上，記者就感興趣的問題與評價(jià)會(huì)專家、科研團(tuán)隊(duì)成員、企業(yè)代表等進(jìn)行了交流。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。我國是乙二醇生產(chǎn)和消費(fèi)大國，每年的消費(fèi)量超過2000萬噸。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(diǎn)，亟待發(fā)展綠色乙二醇生產(chǎn)技術(shù)。2008年，張濤團(tuán)隊(duì)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(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)維度開展了持續(xù)系統(tǒng)的研究工作，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。2019年，團(tuán)隊(duì)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(xiàng)目”，于2022年初在河南濮陽建成了國際首套千噸級生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇裝置，并于同年6月首次投料，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(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對裝置流程進(jìn)行了技改升級，于2023年10月16日完成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)。裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，該技術(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。同時(shí)，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。該中試運(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)。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。該技術(shù)已獲得48件授權(quán)發(fā)明專利，12件PCT國際發(fā)明專利，具有完善的自主知識產(chǎn)權(quán)，并獲得2022年遼寧省自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。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)品已經(jīng)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。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)、我國綠色化工提供重要的技術(shù)解決方案，對實(shí)現(xiàn)我國“雙碳”目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
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