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國際領先水平！大連化物所千噸級生物質催化轉化制乙二醇中試成功
來源：中國科學院大連化學物理研究所 2024-10-22
導讀：10月17日，中國科學院大連化學物理研究所催化與新材料研究中心（1500組群）張濤院士、鄭明遠研究員、王愛琴研究員團隊，與中科柏易金（鄭州）新能源科技有限責任公司等合作開發的“千噸級生物質催化轉化制乙二醇中試技術”通過了中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果評價。華東師范大學何鳴元院士擔任科技成果評價委員會主任，中國石油和化學工業聯合會科技與裝備部副主任王秀江主持會議，大連化物所副所長李先鋒、科研及職能部門相關人員出席會議。
會上，王愛琴、鄭明遠分別作了研究報告和中試工作報告。72小時考核組組長、中國科學技術大學傅堯教授作了現場考核情況匯報。評價委員會詳細審查了查新報告及相關評價材料，并與科研團隊、合作企業等進行了深入的交流、討論。最后，評價委員會專家一致認為，該技術首創了生物質糖一步催化轉化制乙二醇新路線，開發了千噸級生物質糖制乙二醇成套技術，實現了生物質催化轉化高選擇性制乙二醇由基礎研究新發現到千噸級規模應用的跨越，綜合技術水平達到國際領先水平，一致同意通過科技成果評價。科技成果評價會后，中國科學院大連化學物理研究所舉行了“千噸級生物質催化轉化制乙二醇中試技術”成果發布會，李先鋒主持會議。包括新華社、中央廣播電視總臺、經濟日報、中國日報、科技日報、中國新聞社、中國青年報、中國科學報、中國教育電視臺、人民網、光明網、中國網、瞭望、中國化工報、北京廣播電視臺、新京報等媒體記者出席了發布會。會上，記者就感興趣的問題與評價會專家、科研團隊成員、企業代表等進行了交流。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、醫藥等領域。我國是乙二醇生產和消費大國，每年的消費量超過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，亟待發展綠色乙二醇生產技術。2008年，張濤團隊在國際上首創了纖維素直接催化轉化制乙二醇新反應，為生物基乙二醇的生產提供了新途徑。此后，團隊從催化基礎科學和技術工業應用兩個維度開展了持續系統的研究工作，在低成本催化劑開發、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。2019年，團隊與中科柏易金公司等合作開展“千噸級生物質催化轉化制乙二醇中試項目”，于2022年初在河南濮陽建成了國際首套千噸級生物質催化轉化制乙二醇裝置，并于同年6月首次投料，一次性打通了工藝流程，獲得了工業級的生物質乙二醇產品。隨后，項目團隊對裝置流程進行了技改升級，于2023年10月16日完成72小時現場考核，結果表明，乙二醇產物選擇性接近80%，產品分離純度達到99.9%，紫外透光率達到聚酯級乙二醇國家標準。裝置運行數據表明，該技術路線的技術經濟性優于現有的生物乙醇-生物乙烯-生物基乙二醇技術路線。同時，出產的生物質乙二醇產品經用戶合成聚酯測試，品質優于煤炭基乙二醇。該中試運行結果為生物質催化轉化制乙二醇技術的萬噸級工業應用奠定了基礎。千噸級生物質催化轉化制乙二醇中試技術利用秸稈糖等生物質為原料，通過高選擇性催化劑體系和反應系統，結合高效的產品分離工藝，生產出乙二醇產品。整個工藝過程路線短、條件溫和、原子經濟性高，屬于綠色低碳循環經濟路線。該技術已獲得48件授權發明專利，12件PCT國際發明專利，具有完善的自主知識產權，并獲得2022年遼寧省自然科學一等獎。生物質乙二醇作為生物基聚酯材料不可替代的合成原料，發展前景廣闊，該技術生產出的乙二醇產品已經推向市場，用于生產生物基滌綸（PET）、全生物基呋喃塑料（PEF）、香精香料等。千噸級生物質催化轉化制乙二醇中試技術有望為乙二醇產業鏈升級、生物基聚酯生產、我國綠色化工提供重要的技術解決方案，對實現我國“雙碳”目標和經濟可持續發展具有重要意義。
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