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最火生物法PDO可持续生产模式

发布时间:2021-09-22 11:56:55 阅读: 来源:挂毯厂家

生物法PDO:可持续生产模式

技术创新是推行低碳经济的关键,也是各国决胜未来的有力抓手。为改变传统的化工生产和发展模式,国内外在开发低碳和绿色技术方面进行了积极探索,在一些技术领域已有所突破。

技术看点:

传统工艺:以石油为原料,能耗高,二氧化碳排放量大

创新工艺:以谷物等为原料,能耗降低40%,二氧化碳排放大幅减少

从玉米到1,3-丙二醇(PDO),到变成不同种类的聚合物,再用于生产各种服饰、家饰、地毯、汽车内饰以及各种热塑性弹性体,这一革命性的工艺路线不但减少了人们对石油资源的依赖,而且生产过程二氧化碳排放大大减少,成为典型的低碳工艺案例。

杜邦首吃螃蟹

将玉米变成各种日用产品的核淮北市全力推动铝基高端金属材料基地集聚发展心在于生物法PDO的制备,杜邦公司是第一个吃螃蟹的人。该公司2007年宣布,已与泰特利乐公司合作,以玉米为原料成功实现了PDO的规模化生产,标志着以可再生生物资都不会由于这些问题而致使电子万能实验机不能使用源为基础的PDO正式进入商业化生产阶段。杜邦公司还因此获得了美国环保局颁发的总统绿色化学奖。

与传统的石化工艺相比,从玉米中提取一种多糖-右旋糖作为原料,利用生物酶催化法来制备PDO,其能耗减少约40%,温室气体排放减少约20%。尤其是它以可再生资源为原料,生产过程中无污染,优势不言而喻。杜邦公司称,PDO以前只能实验行程可按需要而定从石油中提取,现在以玉米为原料实现规模化生产,有望摆脱对石油的过度依赖,使PDO成功转为可持续生产模式。

产品越来越多

在生物法PDO的基础上,杜邦开发了高性能纤维聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT),并以Sorona作为商品名。该聚合物品质稳定、便于加工,所制成的纤维和纱线性能卓越。由于染色过程无需高温、高压和染色载体,从而更具有节能环保的加工优势,并可降低生产成本。而且,由于Sorona采用1.最大实验力(kN): 50连续工艺加工生产,聚合物性能的波动极为有限,废料产出率可降到最低,从而提高了生产效率。Sorona聚合物的独特结构和优异性能给纤维、织物生产商提供了巨大的发展空间。

杜邦公司亚太区总经理陈荣二曾表示,与相同产量的尼龙6聚合物相比,Sorona聚合物的生产过程不但能减少63%的温室气体排放量,而且能减少30%的能耗。由于Sorona的关键原料PDO来源于可再生资源,因此降低了化纤行业对石油资源的依赖性。2010年年初,杜邦公司宣布,日本丰田公司最新SAI车型采用杜邦Sorona聚合物制成的纤维制作车顶蓬内饰、遮阳板和车柱饰板。同时,丰田品牌的地毯也应用了杜邦Sorona纤维。

在Sorona大获成功的同时,杜邦公司又推出了新一代聚合物 Cerenol,其功能相比石化制品毫不逊色。它是生物法PDO自聚的产物,也是以玉米代替石化材料制成的。Cerenol产品作为杜邦Hytrel热塑性弹性体不同等级产品的基材,可用于跑鞋鞋底,具有缓冲与稳定的作用,同时也可替代用石化原料制成的弹性纤维柔软素材,其耐挠曲性更佳,并能提高纺丝速度。

目前,Cerenol产品已在美国和加拿大生产,杜邦采用Cerenol产品制造的热塑性弹性体也已经推向市场。杜邦Cerenol可再生资源多元醇的创新设计和生产获得了美国塑料工程师协会(SPE)塑料环境分会颁发的2009环境管理大奖。据有关机构预测,杜邦生物材料业务收入将从2010年的3亿美元增至2012年的7亿美元,且在2017年达到16亿美元。

国内研发后来居上

令人可喜的是,掌握生物法PDO生产工艺的不止杜邦一家,我国清华大学、北京化工大学、江南大学以及大连理工大学等单位也对生物法PDO进行了深入研究。

其中尤为值得一提的是,清华大学刘德华教授开发的生物法PDO生产工艺已经实现了工业化生产,产品投向市场后反应良好。

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