利用生物質(zhì)燃料副產(chǎn)品生產(chǎn)大宗化學(xué)品及精細(xì)化學(xué)品漸成潮流,并成為目前正在全球強(qiáng)勁發(fā)展的生物燃料工業(yè)的一個重要分支,,越來越多的精細(xì)化學(xué)品公司已投身其中,。
生物柴油生產(chǎn)主要是將動植物油脂轉(zhuǎn)化為甲基酯的過程。在此過程中,,每生產(chǎn)10份的生物柴油就會產(chǎn)生1份的甘油,。全球各地越來越多的生物柴油廠的投產(chǎn),不可避免地造成了市場上廉價甘油的過剩,。為解決這一問題,,業(yè)界興起以甘油為原料生產(chǎn)其他化學(xué)品的熱潮。
生物甘油利用技術(shù)是發(fā)展生物柴油清潔能源無法回避的關(guān)鍵技術(shù),。開發(fā)高附加值產(chǎn)品,,有效地降低生物柴油生產(chǎn)成本、提高資源利用率,、延伸產(chǎn)業(yè)鏈,,是建立高效,、經(jīng)濟(jì)的生物質(zhì)能源綜合利用產(chǎn)業(yè)的重要措施,。實(shí)現(xiàn)生物甘油的高效轉(zhuǎn)化,將大大提升生物柴油產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平和循環(huán)效益,。
據(jù)估計(jì),,2009~2010年甘油市場將超過45.4萬噸/年。當(dāng)今甘油價格已很低,,如果生物柴油生產(chǎn)商加大投資將其加工成有用產(chǎn)品,,將突破這一瓶頸。因?yàn)閺纳锊裼透碑a(chǎn)的甘油市場供過于求,,陶氏化學(xué)公司已于2006年1月底關(guān)閉了在美國得克薩斯州的甘油裝置,,寶潔化學(xué)公司在英國的天然甘油生產(chǎn)廠也于3月底停產(chǎn)。尋求甘油利用的新途徑已引起人們的普遍關(guān)注,。
生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷雖然甘油有許多直接用途,,但這些公司現(xiàn)均致力于將它作為原材料以生產(chǎn)其他產(chǎn)品。
蘇威公司開發(fā)了通過甘油與硫化氫反應(yīng),,較直接地生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷的Epicerol工藝,,該工藝借助于專有催化劑,用一步法制取中間體二氯丙醇,,無需使用氯氣,。該工藝現(xiàn)己申請了22項(xiàng)專利,。
陶氏化學(xué)環(huán)氧公司于今年3月底宣布,將采用其甘油制環(huán)氧氯丙烷新工藝在上海漕涇建設(shè)15萬噸/年裝置,,投資也包括10萬噸/年環(huán)氧樹脂裝置,。該世界規(guī)模級裝置將是陶氏化學(xué)公司專有的GTE技術(shù)的首次應(yīng)用。
中國目前是全球環(huán)氧樹脂最大生產(chǎn)基地,,對環(huán)氧氯丙烷產(chǎn)品的需求很大,。面對這一市場契機(jī),江蘇工業(yè)學(xué)院開發(fā)成功了甘油直接生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷的技術(shù),。江西颶風(fēng)化工有限公司與香港上市的港資企業(yè)建滔化工集團(tuán),,簽訂了金額達(dá)1600萬元的技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同,轉(zhuǎn)讓甘油催化氯代法合成環(huán)氧氯丙烷新技術(shù),。
生產(chǎn)乙二醇戴維過程技術(shù)公司開發(fā)了一種獨(dú)特的加工方法,,可將生產(chǎn)生物柴油副產(chǎn)物甘油用于生產(chǎn)乙二醇。新的催化劑體系使用可再生的,、由糖衍生的進(jìn)料,,并將其轉(zhuǎn)化為乙二醇。該催化劑為均相氫解催化劑,,基于貴金屬鹽和有機(jī)膦配合基,。原料包括糖醇(丙三醇)、醛式糖(葡萄糖)和醛式糖的聚合物(纖維素,、淀粉等),。
生產(chǎn)丙二醇據(jù)稱,全球丙二醇年生產(chǎn)量超過140萬噸,,需求的年增長率為3%~7%,。丙二醇是生產(chǎn)各種樹脂、潤滑劑,、化妝品,、涂料、洗滌劑和防凍劑的組分,。迄今,,丙二醇由石油基中間體環(huán)氧丙烷來生產(chǎn)。
美國密蘇里大學(xué)化學(xué)工程教授和可再生替代資源辦公室首席科學(xué)家以及Senergy化學(xué)品公司合作,,將采用其開發(fā)的生物基丙二醇(PG)技術(shù)建設(shè)工業(yè)規(guī)模級裝置,。據(jù)稱,該工藝對PG的選擇性高,,可在低壓和低溫下操作,,投資費(fèi)用低于其他工藝。
陶氏化學(xué)公司已于2007年3月底開始,不從環(huán)氧丙烷而是從可再生原材料生產(chǎn)丙二醇,??稍偕牧蟻碜源蠖购推渌妥焉a(chǎn)生物柴油產(chǎn)生的甘油副產(chǎn)物。陶氏化學(xué)公司已將位于休斯敦的丙二醇生產(chǎn)裝置組合到其陶氏客戶加工業(yè)務(wù)中,。
亨斯曼公司也在開發(fā)從甘油生產(chǎn)化學(xué)品,,公司將于2008年從甘油商業(yè)化生產(chǎn)生物基丙二醇。該公司將在美國得克薩斯州的工廠生產(chǎn)生物基丙二醇,。
中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所羰基合成與選擇氧化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室近年來開展了以生物基多元醇為原料,,催化合成大宗基礎(chǔ)化石產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)。目前,,通過新催化劑和工藝開發(fā),,他們已分別實(shí)現(xiàn)了生物甘油定向轉(zhuǎn)化為1,2-丙二醇和甲乙醇技術(shù)。
生產(chǎn)甲醇帝人公司于2006年11月收購了德國生物甲醇化學(xué)公司25%股份,,以獲取技術(shù)從生物柴油生產(chǎn)的副產(chǎn)物甘油生產(chǎn)甲醇,。生物甲醇公司已于2006年在荷蘭將一套常規(guī)的甲醇裝置轉(zhuǎn)而生產(chǎn)2.64億加侖生物甲醇。
生產(chǎn)乙醇美國萊斯大學(xué)的研究人員提出可用細(xì)菌使甘油發(fā)酵生產(chǎn)生物燃料乙醇,。研究人員已鑒定了新陳代謝過程和條件,,而且這一過程頗為高效。據(jù)估計(jì),,該操作成本比從谷物生產(chǎn)乙醇的方法要低約40%,。
生產(chǎn)乳酸日本東北電力公司8月底宣布開發(fā)成功用生物柴油副產(chǎn)物甘油制取生產(chǎn)生物可再生塑料聚乳酸用乳酸的新技術(shù)。東北電力公司已與日立Zosen公司簽署合同,,開發(fā)乳酸生產(chǎn)系統(tǒng),,提高反應(yīng)效率,并將大量甘油轉(zhuǎn)化為乳酸,。
生產(chǎn)精細(xì)化學(xué)品甘油的化學(xué)結(jié)構(gòu)和市場上越來越多的供應(yīng)使其成為一個極好的平臺化學(xué)物,,對甘油的應(yīng)用開發(fā)無疑將為公司帶來豐厚的回報(bào),。
從可再生資源甘油出發(fā),,采用生物轉(zhuǎn)化技術(shù)生產(chǎn)大宗醫(yī)藥化工原料二羥基丙酮(DHA)在我國也已成為可能。浙江工業(yè)大學(xué)生物工程研究所開發(fā)的微生物法二羥基丙酮生產(chǎn)工藝,,已完成多批次50~100升生物反應(yīng)器實(shí)驗(yàn),,現(xiàn)正進(jìn)行20~60噸發(fā)酵罐的產(chǎn)業(yè)化前期試驗(yàn)。
此外,,美國和巴西的研究人員開發(fā)的工藝可使甘油借助鉑催化劑在相對緩和的條件(225°C~300°C)下破解為氫氣和一氧化碳,。