生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與林產(chǎn)化工課件

林產(chǎn)化工與生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)

學(xué)術(shù)研討會開幕詞

中國林學(xué)會林產(chǎn)化學(xué)化工學(xué)會

理事長

熱烈歡迎到會的各位領(lǐng)導(dǎo)和代表衷心感謝張家界貿(mào)源化工有限公司吉首大學(xué)*20世紀(jì)是石油化學(xué)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的時代。

*我國是一個石油資源不足的國家，石油儲量僅為世界的2%，而消費(fèi)量卻為世界第二，石油進(jìn)口由1994年的300萬t增加到2004年的1.4億t，進(jìn)口依存度達(dá)46%。

*發(fā)展生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)是指利用上述可再生的生物質(zhì)原料，通過工業(yè)性加工轉(zhuǎn)化，進(jìn)行生物基產(chǎn)品(biobasedproducts)和生物質(zhì)能源(bioenergy)生產(chǎn)的一種新興產(chǎn)業(yè)。在生物質(zhì)能源方面又可分為生物質(zhì)發(fā)電（biopower）和生物質(zhì)燃油（biofuel）。美國生物質(zhì)計(jì)劃2000年美國國會通過了“生物質(zhì)研究和開發(fā)法案”。由美國農(nóng)業(yè)部（USDA）和能源部（DOE）牽頭組織全國的研發(fā)工作，并成立了“生物質(zhì)技術(shù)咨詢委員會”。提出了2020年規(guī)劃和技術(shù)路線圖生物質(zhì)在美國經(jīng)濟(jì)中的作用（2020年目標(biāo)）美國生物質(zhì)計(jì)劃核心研究領(lǐng)域一.生物質(zhì)原料層面的研究和開發(fā)：其目標(biāo)是開發(fā)可大規(guī)模提供低成本、高質(zhì)量的木質(zhì)纖維生物質(zhì)的技術(shù)，供生物提煉廠生產(chǎn)熱和電能、化學(xué)品和其它材料。目前主要研究的方向是先將粉碎生物質(zhì)原料用稀酸進(jìn)行熱化學(xué)處理，水解半纖維素至戊糖，然后將纖維素進(jìn)行酶水解制取己糖。所得到的糖除發(fā)酵制乙醇外，還可制取高附加值的化學(xué)產(chǎn)品。30種侯選平臺化合物一氧化碳?xì)涓视?-羥基丙酸乳酸丙二酸丙酸絲氨酸3-羥基丁酮天冬氨酸富馬酸3-羥基丁內(nèi)酯蘋果酸丁二酸蘇氨酸阿拉伯糖醇糠醛谷氨酸衣糠酸乙酰丙酸輔氨酸木糖醇木糖酸烏頭酸檸檬酸2，5-呋喃二酸葡糖二酸賴氨酸左旋葡聚糖山梨醇三.熱化學(xué)平臺研究和開發(fā)其目標(biāo)是將生物質(zhì)或生物提煉廠的生物質(zhì)殘?jiān)ㄟ^熱化學(xué)轉(zhuǎn)化成熱解油和合成氣。它們可直接作為燃油或產(chǎn)品使用，亦可進(jìn)一步精制成可替代現(xiàn)有的原油、汽油、柴油、天然氣和高純氫的燃油和產(chǎn)品。四.產(chǎn)品研究和開發(fā)其目標(biāo)是將糖平臺和熱化學(xué)平臺提供的中間產(chǎn)品，根據(jù)市場需求開發(fā)燃油、化學(xué)品和材料以及熱電產(chǎn)品。

五.生物提煉裝置的研究和開發(fā)：

其任務(wù)是和產(chǎn)業(yè)界結(jié)合，將上述四方面的研究成果實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化示范。美國生物質(zhì)計(jì)劃

5個核心研發(fā)領(lǐng)域關(guān)系圖

糖平臺酶水解木質(zhì)素產(chǎn)品生物質(zhì)剩余物收集能源作物熱化學(xué)平臺熱解氣化產(chǎn)品

燃油、化學(xué)品、材料熱和能生物提煉裝置“糖平臺”和“熱化學(xué)平臺”是最有前景的二種生物質(zhì)轉(zhuǎn)化工藝，在燃料乙醇方面，目前主要利用玉米淀粉水解糖發(fā)酵生產(chǎn)，但下一步將要集中開發(fā)玉米秸桿等木質(zhì)纖維原料水解糖源制備燃料乙醇和其它化學(xué)品。木質(zhì)纖維原料的化學(xué)利用

木質(zhì)纖維原料的化學(xué)利用主要是利用木材的三大組分，即纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。從學(xué)科領(lǐng)域來看，主要為木材制漿、木材水解和木材熱解。木材水解

20世紀(jì)60年代，我國曾大力開展木質(zhì)原料水解制酒精和酵母研究，先后開展了木材稀酸、濃硫酸水解以及機(jī)械化學(xué)法水解等多種工藝的研究，并曾在黑龍江建成年產(chǎn)4000t酒精及相應(yīng)的飼料酵母和干冰的南岔木材水解廠。以糠醛為原料生產(chǎn)糠醇、呋喃樹脂、四氫糠醇、四氫呋喃和聚四氫呋喃等一系列產(chǎn)品均已工業(yè)化，在國際上具有重要的地位。在木糖和木糖醇生產(chǎn)方面也已有多家生產(chǎn)廠，具有豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。木材熱解

我國發(fā)展較快的為活性炭生產(chǎn)及其工藝設(shè)備和產(chǎn)品開發(fā)，已成為世界上最大的活性炭生產(chǎn)國。此外，近年來隨著國家對生物質(zhì)能源的重視，對各種裂解工藝和爐型、生物質(zhì)氣化、成型燃料等也都有廣泛的研究和工業(yè)化生產(chǎn)。非木質(zhì)林業(yè)原料的化學(xué)利用

目前的主要產(chǎn)品為松香、松節(jié)油、植物單寧、紫膠、桐油、芳香油、生物活性提取物及其深加工產(chǎn)品等。在松脂化學(xué)加工方面，我國年產(chǎn)松香50萬t，是世界上最大的松香生產(chǎn)國。從非木林產(chǎn)品，如松節(jié)油、松香、五倍子等提取天然化學(xué)品，再進(jìn)一步合成各種化工產(chǎn)品也有了很大的發(fā)展。

結(jié)論和建議

一.生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)是一個古老而又新興的產(chǎn)業(yè)。現(xiàn)代生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)是在化石能源逐漸枯竭、全球變暖、環(huán)境惡化的形勢下產(chǎn)生的可持續(xù)發(fā)展的、保護(hù)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)。我國是一個石油資源不足的國家，發(fā)展生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。二.林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)在生產(chǎn)原料、加工工藝和產(chǎn)品方面都和目前提出的生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)有著密切的關(guān)聯(lián)，和國際上提出的生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)主要研發(fā)領(lǐng)域，“糖平臺”和“熱化學(xué)平臺”有著深刻的淵源關(guān)系。在“長碳鏈化合物平臺”和“植物產(chǎn)品平臺”研發(fā)領(lǐng)域也有共同之處。四.我國木質(zhì)纖維原料資源豐富，有著很好的發(fā)展生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的