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生物技术生产化工产品前景广阔
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作者: 朱峰 王领民  

    随着生物技术的发展,利用生物技术生产化工产品已经逐步被应用到工业生产之中,并逐渐成为化工领域研究的热点。长链二元酸是一种重要的精细化工中间体,被广泛应用于高级工程塑料、特种尼龙、香料、高级润滑油、服装用聚酰胺热熔胶和高级油漆涂料等一系列高附加值的特殊化学品中。目前,利用生物法生产长链二元酸下游产品的技术,已经成熟并实现工业化。

    长链二元酸下游产品市场看好

    长链二元酸二丁醇酯、二己醇酯、二辛醇酯可以替代现有的邻苯二甲酸酯和脂肪族二元酸酯等,用于pvc增塑剂。长链二元酸双酯润滑油,可用于燃气涡轮发动机的润滑剂压缩机油,汽车发动机润滑油,合成纤维的润滑剂等。而聚酰胺工程塑料因优异的综合性能和加工性能,可广泛应用于汽车和电子电气领域。

    抚顺石油化工研究院中国石化生物燃料及生物化工重点实验室目前正利用中国石化相关聚酯研发和生产平台与中国石化清江石化公司合作,以长链二元酸为单体原料与1,4-丁二醇和1,3-丙二醇等生产可降解聚酯,通过联合攻关建设工业生物技术生产转化平台,为中国石化生物化工产品和生物能源开发建立产业示范基地。

    生物技术生产长链二元酸技术成熟

    随着生物技术生产长链二元酸产品产业的发展,长链二元酸的生产成本进一步下降,新型的下游产品开发具有越来越突出的市场优势。抚顺石油化工研究院在生物法生产长链二元酸产品领域,经过多年的研究,开发出较为成熟的技术,所开发的发酵生产长链二元酸技术成功实现了工业应用,并获得国家“九五”攻关优秀成果及中国石化科技进步二等奖。

    发酵法生产长链二元酸技术,是利用微生物胞内酶特异的氧化能力,在常温常压下将正构烷烃氧化,转化为相应碳数的二元羧酸。其中生产菌种培养、烷烃氧化、产品分离提纯工艺,涉及微生物育种、发酵工程、生化分离等技术。抚研院开发的发酵生产长链二元酸技术具有菌种产酸水平高,菌种培养过程工艺简单,菌体培养与生产周期短,发酵过程产品提取纯化过程简便,工艺过程环保等特点。目前,抚研院正在开展第二代烷烃发酵生产长链二元酸技术,并积极开展二元酸下游产品技术研究工作。

    生物技术推动长链二元酸下游产品开发

    抚研院在下游产品应用开发方面具备一定的基础,目前已经开发出十三碳二元酸合成麝香-t香料技术和十二碳二元酸合成聚酰胺热熔胶技术。两项技术均已完成中试,并通过了中国石化组织的技术鉴定。

    麝香-t合成技术,以生物发酵生产的十三烷二酸为原料合成麝香-t,该项目曾被列入国家“九五” 攻关项目。通过该项目的开发,抚研院研制出高活性的复合型解聚催化剂及独特的工艺技术,成功地实现了工业化生产,产品总收率达到87.1%。

    抚研院通过深入研究,开发了以尼龙613、尼龙1013、尼龙1313为主要原料的三元共聚热熔胶合成技术,建立了配方与测定值之间模型,可利用模型根据用户要求调整不同性能的热熔胶配方。

    生物技术发展潜力巨大

    长链二元酸下游产品的开发潜力广阔,到2015年全球二元酸需求量估计将超过15万吨/年,被广泛应用于生产航天及军工用特殊润滑油、石油管道用特殊材料、车用材料、高档塑料增塑剂、轮胎耐磨剂、高级油漆涂料等领域,并形成一系列具有高附加值的产品。

    为进一步开拓长链二元酸市场,做大做强长链二元酸产业,开发下游产品生产技术,扩大二元酸应用领域,重点需做好以下几个方面的工作:整合资源,提升生产工艺技术水平,生产符合市场需求的低成本高品质的聚合级长链二元酸产品。根据目前二元酸下游产品应用情况,分析长链二元酸下游产品与10碳以下二元酸下游产品的竞争优势,优先开发具有竞争优势的深加工产品开拓市场。充分利用中国石化技术研发、生产和市场等资源,研发并生产满足中国石化需求的长链二元酸原料及下游产品。

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