实现生物质废弃物的循环经济技术途径

　　《国际工程科技发展战略高端论坛：实现生物质废弃物的循环经济技术途径》是中国要程院国际工程科技发展战略高端论坛系列出版物的第一本——实现生物质废弃物的循环经济技术途径。在当前能源日益紧缺及温室气体造成气候变迁的背景下，《国际工程科技发展战略高端论坛：实现生物质废弃物的循环经济技术途径》的主题是实现生物质废弃物资源的循环经济技术途径。议题包括从宏观政策角度阐述生物质循环经济在大气环境的影响及在可持续发展巾的地位与作用，从技术角度论证开展生物质化学加工及牛物加工等循环经济技术的可行性及方案，以及从生物质循环经济产业链形成角度讨论生物质循环利用效率等问题。《国际工程科技发展战略高端论坛：实现生物质废弃物的循环经济技术途径》凝练了工程科学领域国际*专家与学者的智慧与经验，在战略高度综合评估了发展生物质循环经济的必要性，为国家政策制订提供了依据，为牛物质循环经济的发展方向给出了指导原则。《国际工程科技发展战略高端论坛：实现生物质废弃物的循环经济技术途径》适合工程科技领域的一线技术人员、科技研究者、战略研究者和研究生阅读与参考。

　　因此，我们正在仔细评估利用可再生材料替代化石原料的可能性。我们有些重要原料已经或即将完成生物技术化生产，比如乙烯乙二醇、丙二醇、丁二醇和琥珀酸。而对于其他的原料，如苯、甲苯或丙酮，我们正在努力攻关，目前还有很长的路要走。
　　拜耳技术服务公司对于利用生物质生产燃料和原材料做了非常重要的工作，尤其是后者，对我们这样一个大的化学和制药公司，很重要。其中的一些工作接下来将做更详细的介绍。
　　为了选择自己的可再生燃料和化学品的生产方向，我们需要了解整个生物质使用领域的概况，并将研究资源集中在最相关和最有前途的路线上。选择在哪些路线上加以专注的原则包括（1）可持续发展：聚焦于不可食用生物质为原料的第二代技术（如废弃油脂、生物质废弃物）；（2）效率：聚焦于具有高时空产量的过程（即热化学过程）；（3）效力：聚焦于本行业相关目标产品（如芳烃）的合成。
　　以下我们将展示在生物质能的使用领域中我们的发展和评估工作：利用油料作物和废弃油脂生产生物柴油（BayFAME）；利用废弃生物质生产燃料（生物质到液体，BTL）；利用废弃生物质生产化工原料（快速催化裂解）。
　　生物柴油已被视为生物型经济的第一步，尤其是针对全球性可再生燃料的需求。在过去十年中，投资的热潮引发了很多中小产量（<500kta）生物柴油工厂的建立。在当时，欧盟针对生物燃料产品减税的政策促进甚至可能激发了这种发展，而相关的法律法规也不断地推动、提高了燃料中生物基成分的比例要求，到2020年将高达20%。然而，人们很快发现，原料来源和价格限制了生物燃料的进一步发展。例如在欧洲，2010年已经有54%的菜籽油用来作为生物柴油的原料。现在已没有更多的面积用于扩大油菜种子的生产，原料油短缺导致其价格的强劲增长。这一动向对生物柴油产业很关键，因为生物柴油的生产成本以原料成本为主，原料占据了80%的产品成本，而其他因素，如投资成本、公用事业和劳动力只占很少的部分。此外，原料价格和可获得性在当今的环境中是动态的。以可直接转化为生物柴油（FAME）的大豆油和菜籽油为例，在2008年的价格分别达到了1500元／吨和1400元／吨的历史最高值。便宜的原料也是可以获得的，但它们的游离脂肪酸（FFA）含量往往很高，不能在传统的生物柴油厂进行加工处理。以往，这些游离脂肪酸被视为废物或低附加值产品，但现在已经有一些游离脂肪酸酯化技术商业化，但是脱酸和废水处理方面仍存在很大问题。
　　为了克服这些限制，拜耳技术服务公司利用甲醇开发了将生物柴油原料中游离脂肪酸转化为脂肪酸甲酯（FAME）的技术，通常利用酸作为催化剂进行反应，如硫酸。
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