生物技術(shù)生產(chǎn)化工產(chǎn)品前景廣闊
2012-08-26 01:24:32朱峰王領(lǐng)民
中國(guó)石化 2012年5期
□ 朱峰王領(lǐng)民
隨著生物技術(shù)的發(fā)展，利用生物技術(shù)生產(chǎn)化工產(chǎn)品已經(jīng)逐步被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)之中，并逐漸成為化工領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。長(zhǎng)鏈二元酸是一種重要的精細(xì)化工中間體，被廣泛應(yīng)用于高級(jí)工程塑料、特種尼龍、香料、高級(jí)潤(rùn)滑油、服裝用聚酰胺熱熔膠和高級(jí)油漆涂料等一系列高附加值的特殊化學(xué)品中。目前，利用生物法生產(chǎn)長(zhǎng)鏈二元酸下游產(chǎn)品的技術(shù)，已經(jīng)成熟并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
□ 圖為撫順石油化工研究院中國(guó)石化生物燃料及生物化工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。朱峰 攝
長(zhǎng)鏈二元酸下游產(chǎn)品市場(chǎng)看好
長(zhǎng)鏈二元酸二丁醇酯、二己醇酯、二辛醇酯可以替代現(xiàn)有的鄰苯二甲酸酯和脂肪族二元酸酯等，用于PVC增塑劑。長(zhǎng)鏈二元酸雙酯潤(rùn)滑油，可用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑劑壓縮機(jī)油，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油，合成纖維的潤(rùn)滑劑等。而聚酰胺工程塑料因優(yōu)異的綜合性能和加工性能，可廣泛應(yīng)用于汽車和電子電氣領(lǐng)域。
撫順石油化工研究院中國(guó)石化生物燃料及生物化工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室目前正利用中國(guó)石化相關(guān)聚酯研發(fā)和生產(chǎn)平臺(tái)與中國(guó)石化清江石化公司合作，以長(zhǎng)鏈二元酸為單體原料與1,4-丁二醇和1,3-丙二醇等生產(chǎn)可降解聚酯，通過聯(lián)合攻關(guān)建設(shè)工業(yè)生物技術(shù)生產(chǎn)轉(zhuǎn)化平臺(tái)，為中國(guó)石化生物化工產(chǎn)品和生物能源開發(fā)建立產(chǎn)業(yè)示范基地。
生物技術(shù)生產(chǎn)長(zhǎng)鏈二元酸技術(shù)成熟
隨著生物技術(shù)生產(chǎn)長(zhǎng)鏈二元酸產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，長(zhǎng)鏈二元酸的生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降，新型的下游產(chǎn)品開發(fā)具有越來越突出的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。撫順石油化工研究院在生物法生產(chǎn)長(zhǎng)鏈二元酸產(chǎn)品領(lǐng)域，經(jīng)過多年的研究，開發(fā)出較為成熟的技術(shù)，所開發(fā)的發(fā)酵生產(chǎn)長(zhǎng)鏈二元酸技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了工業(yè)應(yīng)用，并獲得國(guó)家“九五”攻關(guān)優(yōu)秀成果及中國(guó)石化科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
發(fā)酵法生產(chǎn)長(zhǎng)鏈二元酸技術(shù)，是利用微生物胞內(nèi)酶特異的氧化能力，在常溫常壓下將正構(gòu)烷烴氧化，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)碳數(shù)的二元羧酸。其中生產(chǎn)菌種培養(yǎng)、烷烴氧化、產(chǎn)品分離提純工藝，涉及微生物育種、發(fā)酵工程、生化分離等技術(shù)。撫研院開發(fā)的發(fā)酵生產(chǎn)長(zhǎng)鏈二元酸技術(shù)具有菌種產(chǎn)酸水平高，菌種培養(yǎng)過程工藝簡(jiǎn)單，菌體培養(yǎng)與生產(chǎn)周期短，發(fā)酵過程產(chǎn)品提取純化過程簡(jiǎn)便，工藝過程環(huán)保等特點(diǎn)。目前，撫研院正在開展第二代烷烴發(fā)酵生產(chǎn)長(zhǎng)鏈二元酸技術(shù)，并積極開展二元酸下游產(chǎn)品技術(shù)研究工作。
生物技術(shù)推動(dòng)長(zhǎng)鏈二元酸下游產(chǎn)品開發(fā)
撫研院在下游產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)方面具備一定的基礎(chǔ)，目前已經(jīng)開發(fā)出十三碳二元酸合成麝香-T香料技術(shù)和十二碳二元酸合成聚酰胺熱熔膠技術(shù)。兩項(xiàng)技術(shù)均已完成中試，并通過了中國(guó)石化組織的技術(shù)鑒定。
麝香-T合成技術(shù)，以生物發(fā)酵生產(chǎn)的十三烷二酸為原料合成麝香-T，該項(xiàng)目曾被列入國(guó)家“九五” 攻關(guān)項(xiàng)目。通過該項(xiàng)目的開發(fā)，撫研院研制出高活性的復(fù)合型解聚催化劑及獨(dú)特的工藝技術(shù)，成功地實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品總收率達(dá)到87.1%。
撫研院通過深入研究，開發(fā)了以尼龍613、尼龍1013、尼龍1313為主要原料的三元共聚熱熔膠合成技術(shù)，建立了配方與測(cè)定值之間模型，可利用模型根據(jù)用戶要求調(diào)整不同性能的熱熔膠配方。
生物技術(shù)發(fā)展?jié)摿薮?/h2>
長(zhǎng)鏈二元酸下游產(chǎn)品的開發(fā)潛力廣闊，到2015年全球二元酸需求量估計(jì)將超過15萬噸/年，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)航天及軍工用特殊潤(rùn)滑油、石油管道用特殊材料、車用材料、高檔塑料增塑劑、輪胎耐磨劑、高級(jí)油漆涂料等領(lǐng)域，并形成一系列具有高附加值的產(chǎn)品。
為進(jìn)一步開拓長(zhǎng)鏈二元酸市場(chǎng)，做大做強(qiáng)長(zhǎng)鏈二元酸產(chǎn)業(yè)，開發(fā)下游產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)，擴(kuò)大二元酸應(yīng)用領(lǐng)域，重點(diǎn)需做好以下幾個(gè)方面的工作：整合資源，提升生產(chǎn)工藝技術(shù)水平，生產(chǎn)符合市場(chǎng)需求的低成本高品質(zhì)的聚合級(jí)長(zhǎng)鏈二元酸產(chǎn)品。根據(jù)目前二元酸下游產(chǎn)品應(yīng)用情況，分析長(zhǎng)鏈二元酸下游產(chǎn)品與10碳以下二元酸下游產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，優(yōu)先開發(fā)具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的深加工產(chǎn)品開拓市場(chǎng)。充分利用中國(guó)石化技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)和市場(chǎng)等資源，研發(fā)并生產(chǎn)滿足中國(guó)石化需求的長(zhǎng)鏈二元酸原料及下游產(chǎn)品。
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