國(guó)內(nèi)外丁醇市場(chǎng)分析及技術(shù)進(jìn)展

戴彬 崔兆然

（兗礦魯南化工有限公司，山東 滕州277527）

1 世界丁醇市場(chǎng)分析及預(yù)測(cè)

1.1 生產(chǎn)能力及產(chǎn)量

2017年世界丁醇生產(chǎn)能力為658萬t/a，主要生產(chǎn)地生產(chǎn)能力見表1。

表1 2017年世界主要國(guó)家和地區(qū)丁醇生產(chǎn)能力萬t/a

1.2 消費(fèi)

2017 年世界丁醇消費(fèi)量為419.6 萬t，預(yù)計(jì)2018~2022 年世界丁醇需求年均增長(zhǎng)率為3.2%，到2022 年世界丁醇需求量將達(dá)到491.6萬t，見表2。

表2 2017年世界主要生產(chǎn)地丁醇產(chǎn)量萬t

1.2.1西歐

丁醇的主要最終用途是作為表面涂料的溶劑，或作為直接溶劑，或作為乙酸丁酯和乙二醇醚。2017 年，溶劑用量占丁醇用量的57%。由于環(huán)境問題和對(duì)無溶劑或低溶劑涂料的日益偏好，丁醇作為直接溶劑在溶劑應(yīng)用中的使用近年來有所減少。然而，基本就完成了這一方面的一些轉(zhuǎn)變，所以預(yù)估在接下來的幾年應(yīng)該不會(huì)再有大的變動(dòng)。但是最近幾年隨著世界經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，對(duì)于乙二醇醚的需求量也逐漸的增加，根據(jù)相關(guān)專業(yè)人士的預(yù)估，估計(jì)這一增長(zhǎng)的模式一直會(huì)延續(xù)到2022 年。聚氨酯涂料最主要的溶劑就是醋酸正丁酯，并且在西歐這一涂料被廣泛的應(yīng)用，所以在18年至2022年以每年百分之1.3的速度增長(zhǎng)對(duì)丁醇的使用量[2]。

2 科研開發(fā)及技術(shù)進(jìn)展

2.1 技術(shù)改進(jìn)

我國(guó)某家科技有限公司在17年12月的時(shí)候公布了一種裝置，這一裝置可以回收丁醇脫重塔頂氣。重塔以及冷凝器還有蒸發(fā)器以及熱水器等換熱器都是該裝置一部分。其中脫重塔和冷凝器之間的管路上包含蒸發(fā)器還有熱水器的設(shè)置，脫殼塔出料口通過出料管道與熱交換器出料口連接。該熱交換器的出料口通過第四連接管道與冷凝器的第一進(jìn)料口和第二進(jìn)料口連接。熱交換器的飽和出水口與蒸發(fā)器的飽和進(jìn)水口通過第三條連接線連接。設(shè)備完全再循環(huán)的余熱氣體丁醇塔的頂部，用于產(chǎn)生蒸汽和合并成蒸汽管網(wǎng)用于發(fā)電設(shè)備，從而節(jié)約能源，減少排放，提高一次能源利用效率和減少循環(huán)水的丁醇裝置[3]。

2.2 合成工藝

2017年3月，中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石化研究院發(fā)布了酵母淀粉同步糖化發(fā)酵產(chǎn)菌到RCM培養(yǎng)基中，激活種子溶液的制備。(2)淀粉液化。將淀粉調(diào)至5wt%~10wt%干物質(zhì)濃度，pH 值調(diào)至6.0~6.5，加入淀粉液化酶，加熱至60~95℃液化。P2培養(yǎng)基的制備。以液化淀粉為原液制備P2培養(yǎng)基。(4)同時(shí)糖化發(fā)酵。對(duì)滅菌后的淀粉P2培養(yǎng)基除氧后，加入步進(jìn)活化丁醇發(fā)酵菌種液，再加入淀粉糖化酶厭氧發(fā)酵生產(chǎn)丁醇。本發(fā)明不僅避免了葡萄糖積累對(duì)糖基化酶的抑制作用，而且降低了酶的用量和生產(chǎn)成本。避免了酶解液中高濃度葡萄糖對(duì)發(fā)酵液菌株的初生長(zhǎng)的抑制，有效縮短了發(fā)酵時(shí)間，提高了總?cè)軇┊a(chǎn)率[4]。

2017年5月，中國(guó)石油化工股份有限公司大連石化研究院公布了一種由木質(zhì)纖維素發(fā)酵制備丁醇的方法。所述方法包括:(1)木質(zhì)纖維素材料的預(yù)處理；(2)預(yù)處理后的原料為酶解、纖維素與半纖維素水解的混合糖溶液；(3)將水解后的混合糖溶液用氫氧化鈣解毒；(4)以解毒糖溶液為碳源，補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，制備發(fā)酵培養(yǎng)基；(5)將bayesu 將菌體XH0906 接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中產(chǎn)生丁醇。其中，重錘藻XH0906被歸類為重錘藻，并于2014年5月4 日儲(chǔ)存在中國(guó)微生物菌種保護(hù)管理委員會(huì)通用微生物中心(CGMCCNo，9124)。本發(fā)明以巴伊梭菌XH0906為發(fā)酵菌株，同時(shí)以纖維素水解產(chǎn)物和半纖維素為發(fā)酵底物，具有發(fā)酵產(chǎn)率高、丁醇選擇性高、抗氧性強(qiáng)的特點(diǎn)[5]。

中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究所于2017 年6 月宣布了一種用水果廢料和廚房垃圾混合發(fā)酵生產(chǎn)丁醇的方法。該方法首先對(duì)水果渣和廚余進(jìn)行酶解，然后按比例混合酶解液，接種發(fā)酵菌，在一定溫度下發(fā)酵丁醇。本發(fā)明利用廉價(jià)的原料獲得穩(wěn)定的生物丁醇產(chǎn)品。丁醇濃度達(dá)到玉米淀粉發(fā)酵水平。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、成本低，解決了存在的問題[6]。

3 結(jié)語

2017 年，全球丁醇產(chǎn)能為658 萬噸/年，消費(fèi)量為419.6 萬噸，主要用于生產(chǎn)丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯、乙二醇醚和乙酸丁酯。預(yù)計(jì)2018年至2022年，世界丁醇需求年增長(zhǎng)率為3.2%，到2022年，世界丁醇需求將達(dá)到4.91.6萬噸。2017丁醇生產(chǎn)能力

296.7 萬t/ a 在我們國(guó)家，生產(chǎn)144.3 萬噸，進(jìn)口278000 噸，出口21000噸，170萬噸的明顯的消費(fèi)，主要生產(chǎn)正丁基丙烯酸酯和醋酸正丁酯、丁醇需求在中國(guó)從2018 年到2022 年預(yù)計(jì)平均年增長(zhǎng)率為4.1%，到2022年在中國(guó)丁醇需求將達(dá)到276萬噸[8]。