閔恩澤：生物基有機(jī)化工產(chǎn)業(yè)正在興起

現(xiàn)在，利用稻草、玉米芯、秸稈、森林廢棄木材為原料，生產(chǎn)生物基塑料、1，4-丁二醇、生物基橡膠、尼龍、潤(rùn)滑油、香料、調(diào)味品等有機(jī)化工產(chǎn)品的新興產(chǎn)業(yè)正在迅速發(fā)展。目前，有機(jī)化工產(chǎn)業(yè)只有5%為生物基，預(yù)計(jì)2020年產(chǎn)值翻番。

生物基有機(jī)化學(xué)品的優(yōu)勢(shì)是原料比石油價(jià)廉，不必依賴進(jìn)口石油，而且其加工技術(shù)多為綠色低碳，加工流程短、投資少、成本低，不污染環(huán)境。同時(shí)，其產(chǎn)品均有市場(chǎng)，不需要再開(kāi)拓銷(xiāo)售，一些產(chǎn)品還有特點(diǎn)，包括能生物降解等。其最大的劣勢(shì)是，目前石油生產(chǎn)的有機(jī)化工產(chǎn)品達(dá)億噸以上，而生物基原料近、中期不足以全部代替，只能是有效補(bǔ)充。

目前，國(guó)外生物基有機(jī)化工產(chǎn)品的發(fā)展情況與動(dòng)向如下：

生物基塑料，作為一類重要的生物基石化新興產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品，目前正迅速成長(zhǎng)，年增長(zhǎng)率為石油塑料的6倍，預(yù)計(jì)2020年產(chǎn)量從2013年的233萬(wàn)噸增長(zhǎng)到345萬(wàn)噸。目前，生物基塑料瓶已廣泛用于法國(guó)依云礦泉水和可口可樂(lè)飲料，生物基一次性餐具也具有一定生產(chǎn)規(guī)模。

生物基大宗化工產(chǎn)品，主要包括生物基丁二酸(琥珀酸)、1，4-丁二醇、丁二烯、異丁醇和對(duì)二甲苯等產(chǎn)品。BioAmber生產(chǎn)生物基丁二酸，再生產(chǎn)1，4-丁二醇。由于用1，4-丁二醇可以生產(chǎn)多種化工中間體，目前還有BASF、DSM等8家企業(yè)策劃進(jìn)入這一領(lǐng)域。

GlobalBioenergies正在開(kāi)發(fā)利用可再生資源生產(chǎn)丁二烯，GEVO與BUTAMA爭(zhēng)相將生物乙醇廠改為生產(chǎn)異丁醇，Anellotech利用非糧食生物質(zhì)生產(chǎn)生物基對(duì)二甲苯產(chǎn)品的技術(shù)取得突破，利用鎵改性的ZSM-5沸石可大幅度提高芳烴產(chǎn)率。

在生物基專用化工產(chǎn)品方面，生物基橡膠、生物基尼龍、生物基潤(rùn)滑油的研發(fā)方興未艾，有的已進(jìn)入市場(chǎng)銷(xiāo)售。日本BridgestoneCorp和德國(guó)Lanxess已生產(chǎn)出生物基合成橡膠，美國(guó)、日本的多家公司也已開(kāi)發(fā)出利用生物基1，3-丁二烯為原料生產(chǎn)尼龍材料，法國(guó)與荷蘭已聯(lián)合開(kāi)發(fā)出生產(chǎn)多種生物基己內(nèi)酰胺的合成路線。生物基潤(rùn)滑油作為綠色低碳的石油潤(rùn)滑油替代品已在市場(chǎng)銷(xiāo)售。

生物基精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)在于投資少、產(chǎn)品附加值高、生產(chǎn)靈活性大、回報(bào)高。目前在化妝品、調(diào)味品、香料等高價(jià)值產(chǎn)品中，都可以看到其身影。國(guó)外很多洗滌劑生產(chǎn)企業(yè)目前急需生物基表面活性劑。在醫(yī)療方面，生物材料已成功應(yīng)用于醫(yī)療，如碳水化合物用于傷口愈合，大豆基材料用于骨骼修復(fù)，生物質(zhì)絲用于支架組織。

近年來(lái)，生物基化工領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究成果頗豐。生物基材料流變特性的基礎(chǔ)研究取得進(jìn)展，通過(guò)分析、試驗(yàn)和計(jì)算，可設(shè)計(jì)出具有特殊性能的生物基材料。美國(guó)《化學(xué)工程進(jìn)展》2012年12月專題報(bào)道了生物技術(shù)和納米技術(shù)間的交叉將帶來(lái)的技術(shù)發(fā)展前景。如開(kāi)發(fā)的碳納米帶能分析、分離加工生物分子。

生物基有機(jī)化工在國(guó)外歷經(jīng)20多年的發(fā)展，取得了較大的突破。我國(guó)生物基有機(jī)化工起步較晚，而且尚未全面展開(kāi)，與國(guó)外發(fā)展水平還有較大的差距。

“十二五”期間，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，加速轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式。因此發(fā)展生物基有機(jī)化工，正是時(shí)代的要求。對(duì)此，提出建議：

(1)發(fā)展生物基有機(jī)化工，原料價(jià)格、穩(wěn)定供應(yīng)是關(guān)鍵。因此要從農(nóng)業(yè)、林業(yè)部門(mén)調(diào)研全局情況，對(duì)于擬建企業(yè)，要根據(jù)所建規(guī)模，調(diào)查所在地區(qū)能否在不同季節(jié)供應(yīng)原料，配套全年生產(chǎn)，而且運(yùn)輸半徑要小，運(yùn)費(fèi)要合理。

(2)根據(jù)國(guó)內(nèi)已有基礎(chǔ)和國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)，加速研發(fā)，盡快建立工業(yè)示范裝置，如萬(wàn)噸/年級(jí)丁二酸、1萬(wàn)～2萬(wàn)噸/年級(jí)生物基塑料飲料瓶等。

(3)在中國(guó)科學(xué)院、高等院校，以及企業(yè)研究院，重組在生物基有機(jī)化工領(lǐng)域具有特色的研究單位，例如生物基塑料研究所、生物基精細(xì)有機(jī)化工研究室。這將有利于加速研發(fā)，培養(yǎng)人才。

(4)為激勵(lì)這一領(lǐng)域高端領(lǐng)軍人才奮發(fā)創(chuàng)新、鼓勵(lì)優(yōu)秀人才積極投入，加速中、青年人才培養(yǎng)，設(shè)立“生物基有機(jī)化工獎(jiǎng)勵(lì)基金”。

閔恩澤，男，現(xiàn)為資深院士、中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院高級(jí)顧問(wèn)。