全球多個公司研發對環境更友好的聚脂催化生產技術

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全球多個公司研發對環境更友好的聚脂催化生產技術

聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET，聚酯)是紡織工業中應用最廣泛的合成纖維，也廣泛應用于制瓶和汽車輪胎行業。預計2024年PET的市值為424億美元，年均復合增長率為4%。各公司的目標是用生物基聚合物代替石油基聚合物，以下是歐盟和美國的公司正在開發的三條有效代替PET或PET石油衍生物的催化路線。

第一條是由Synvina公司及股東BASF和Avantium公司領導的11個歐盟工業伙伴聯盟熱衷推進的聚乙烯亞油酸酯(PEF)路線。PET、PEF均使用生物基原料，而不是產自對二甲苯或乙二醇。PEF比PET更容易生物降解，其機械強度(是紡織和輪胎應用的重要特性)和阻隔性能也優于PET。PEF的這些特性對于食品包裝和制瓶具有吸引力。2，5-呋喃二羧酸(FDCA)是PEF的主要化學成分。FDCA是從可完全再生的生物質生產的可生物降解塑料單體，FDCA可由己糖衍生物(如葡萄糖或果糖)脫水合成的中間體5-羥甲基糠醛(HMF)轉化而成。HMF轉化有催化氧化或生物學兩種途徑，后者更復雜，尚無競爭力。Synvina公司正在BASF公司位于比利時安特衛普的聯合裝置中建造一個50 kta的生物基FDCA裝置。該裝置將使用Avantium公司的YXY工藝，將果糖轉化為FDCA。2017年5月歐洲生物基礎產業聯合(BBI)向由11個工業聯盟成員組成的“PEFerence”聯合體提供了2 500萬歐元，用于開發新一代PEF。雖然在經濟和技術上依然存在挑戰，但是，如果Synvina公司及其合作伙伴能夠成功地生產出成本相當于PET的PEF產品，則其很可能會完全替代PET。

法國生物聚合物公司Carbios與TechnipFMC正在追求第二條可持續路線，通過使用酶將PET催化解聚，實現PET的循環利用。兩家公司已經宣布推出Carbios公司的PET酶回收工藝工業開發項目。Carbios公司已經成功地演示了在中型裝置上將PET解聚為聚合級對苯二甲酸。如果工藝放大成功，該技術將能夠從全球不斷增長的塑料廢料中生產PET。

包括美國Anellotech公司在內的幾家公司正在追求的第三條路線是將生物質催化轉化為對二甲苯(PX)，PX是生產PET的基本原料。Anellotech公司與其合作伙伴Axens和IFPEN公司共同開發了一種用于生產PX和其它單環芳烴的流化床工藝(Bio-TCat)。2017年第二季度，Anellotech公司宣布其位于德克薩斯州Silsbee的單反應器型連續催化劑再生和轉化中型裝置成功放大。

[張偉清摘譯自 Focus on Catalysts，2017-08-01]