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全球绿色化工业发展前景广阔 |
| 作者：51protocol收集 来源：中国化工报 时间： 2007-05-14
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面对资源、能源和环境的挑战，400多位世界著名化学化工专家上个世纪末共同提出发展绿色化学与化工的概念，并确定了资源能源消耗最小化、零污染、产品可回收循环利用等12条原则。以绿色化工的诱人前景为动力，全球化学工业逐步变“绿”已成为21世纪不可阻挡的趋势。
生物柴油2006年美国总统绿色化工挑战奖获得者密苏里大学化学工程教授Galen Suppes，成功开发了将甘油转变为丙二醇催化工艺，将推动生物柴油工业的发展。
生物柴油的经济性与其副产物甘油的市场状况密切相关。据有关部门预计，今后美国每年将向市场投放10亿磅甘油，而目前美国甘油市场的年均需求量仅为6亿磅。因此，生物柴油工业亟需为其副产品甘油寻求新的高附加值应用领域。
丙二醇可代替乙二醇用于防冻和其他应用领域，而且毒性更低。Galen Suppes开发的以甘油制备丙二醇技术可使生物柴油生产成本降低0.40美元/加仑。
其他研究者也在探索将甘油催化反应生成丙二醇的新途径。与此同时，生物材料生产巨头卡吉尔公司也组建了一家新公司，研发以可再生原料生产丙二醇的技术并实现工业化生产。该公司坚信利用其创新技术，可以实现可再生的极具价格竞争力的丙二醇的工业化生产，这将引起全球化学工业界的瞩目。
生物乙醇尽管生物柴油名声大噪，但是绿色燃料技术对世界的最大冲击恐怕还是生物乙醇成为汽油的替代品。目前，美国生物乙醇的产量约为40亿加仑/年，大部分以玉米为原料。然而，美国工业界对开发利用非食物类可再生生物质生产乙醇的技术开发正在加快。
目前现有的生物技术是利用酶催化剂将生物质转变为可发酵葡萄糖。根据美国生物技术工业组织的统计，美国每年利用农作物副产品(如玉米秸秆、甘蔗渣、麦秸和稻草等)可生产70亿加仑纤维素乙醇。该机构还指出，按照目前生物炼油厂的发展速度计算，到2015年，25%的美国交通燃料来自生物精炼厂。
生物精炼厂然而，生物精炼厂要实现其发展目标，还必须关注除燃料之外的其他下游市场。乔治亚理工学院化学和生物能源系教授Charles Eckert是另一位美国总统绿色化学挑战奖获得者。他表示，生物炼油厂生产燃料在成本效益方面远不如传统化石燃料，至少在刚开始生产的时候是这样。
目前，Eckert和其合作者正在开发应用3种环保的溶解分离系统——气态膨胀液体、超临界流体和临界水，从酒精原料中提取制造特殊化学品、试验药品和调味品。
由3个美国和英国的研究机构所组成的大西洋联盟，目前已开始研究用纤维素如木屑、锯齿草、玉米秆甚至是城市废物等，生产高价值产品。
虽然设计建设生物精炼厂还面临诸多挑战，但Eckert表示，从现在起在这类可再生能源和化学材料上投入资金，具有十分重要的意义。
生物降解塑料利用可再生资源生产塑料是绿色技术改变化学工业面貌的又一范例。2006年，美国最大的玉米乙醇生产商阿彻丹尼尔米德兰公司宣布，计划建设首座商业化聚羟基脂肪酸酯生产厂。
聚羟基脂肪酸酯是一种高性能可生物降解塑料，可以用于目前由石化塑料占据的应用领域，如涂料、薄膜和模塑制品。该生产厂由阿彻丹尼尔米德兰公司和美国马萨诸塞州剑桥从事生物塑料研发的Metabolix公司联合建设，生产能力为5万吨/年，预计将于2008年中期建成。卡吉尔公司的子公司利用玉米在美国Blair建成年产14万吨聚乳酸生产线。聚乳酸已经在可生物降解包装材料领域获得了巨大应用，沃尔玛已经将聚乳酸包装薄膜和容器用于水果和蔬菜包装。
废塑料原料通用塑料公司已经开发出一种利用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)废料生产聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚苯乙烯基弹性体的新工艺。所利用的PET废料主要是回收的PET塑料瓶。循环利用的PET废料可以代替其他生产PBT常用的原材料对苯二甲酸二甲酯或者对苯二甲酸。使用回收的PET作为原材料生产的PBT，可以满足汽车工业的应用要求。
通用公司表示，如果2006年生产的PBT都使用回收的PET作为原材料，则可以消耗掉60万吨PET，相当于225亿个饮料瓶。这无疑将有助于拓宽绿色化工的含义和前景。
目前，全球每年可生物降解材料的产量仅为30万吨。随着沃尔玛等已经认同并接受可生物降解包装材料，绿色化工的道路将会越走越宽。
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