pga和pgla有什么区别碳中和打开生物制造成长空间,谭天伟院士:大规模生物制造产业即将到来

新闻资讯2026-04-23 15:10:20
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2021年11月15日,中国工程院院士、北京化工大学校长谭天伟院士在《中国科学报》 (第3版 能源化工)发表文章《大规模生物制造产业即将到来》,强调:

  • 生物制造是以工业生物技术为核心手段,通过改造现有制造过程或利用生物质、二氧化碳等可再生原料生产能源、材料与化学品,实现原料、过程及产品绿色化的新模式。
  • 作为生物技术产业的重要组成部分,生物制造是生物基产品实现产业化的基础平台,也是合成生物学等基础科学创新在具体过程中的应用。
  • 我国是世界第一制造大国,生物制造将从原料源头上降低碳排放,是传统产业转型升级的“绿色动力”,也是“绿色发展”的重要突破口。
  • 随着现代生物制造产业的加速形成与扩展,一个大规模的生物制造产业即将到来。

生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体。而生物质化工则是利用秸秆、柴草、玉米芯等农林废弃物、海洋生物质、生活垃圾等所生产出环境友好型的化工产品。生物质化工产品主要包括生物材料、生物医药、生物燃料、生物化工品等

1.各国力推生物基产业转型升级,国内碳中和进程加速

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2014年,世界经济合作与发展组织(OECD)发布《合成生物学政策新议题》报告,该组织预测,未来将有 35%的化学品和其他工业产品可能涉及生物制造。

  • 美国政府在《国家生物经济蓝图》中,明确将“生物经济基础的支持研究”作为科技预算的优先重点,并在《生物质技术路线图》等计划任务中设立了“2030 年替代 25%有机化学品和 20%石油燃料”的目标。

  • 欧盟在《持续增长的创新:欧洲生物经济》中,将生物制造产业作为实施欧洲 2020 战略、实现智慧发展和绿色发展的关键要素,其在《工业生物技术 2025 远景规划》提出,期望完成向基于生物技术型社会的“华丽转身”,力争于 2025 年实现“生物能源替代化石能源 20%;化学品替代 10%~20%,其中化工原料替代 6%~12%,精细化学品替代 30%~60%”。

  • 2020年9月22日,习近平总书记在第75届联合国大会一般性辩论上宣布中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和,拉开了我国低碳经济时代的序幕。

2021年10月,政府发布《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》《2030年前碳达峰行动方案》

目标到2025年,非化石能源消费比重达到20%左右,单位国内生产总值能源消耗比2020年下降13.5%,单位国内生产总值二氧化碳排放比2020年下降18%,为实现碳达峰奠定坚实基础。

到2030年,非化石能源消费比重达到25%左右,单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降65%以上,顺利实现2030年前碳达峰目标。

到2060年非化石能源消费比重达到80%以上,实现碳中和。后续还将陆续发布能源、工业、建筑、交通等重点领域和煤炭、电力、钢铁、水泥等重点行业实施方案,出台科技、碳汇、财税、金融等保障措施,形成碳达峰、碳中和“1+N”政策体系,明确时间表、路线图、施工图,碳中和的进度按下了加速键,政策将更加清晰。

2.低碳经济时代,生物基产品替代石化产品成为大势所趋

近五十年来,全球CO2排放量屡创新高,2020年达到323亿吨,其中中国占比30.7%,2020年中国单位GDP的CO2排放量达到全球平均水平的1.76倍,环境问题刻不容缓。根据巴黎协定,要努力确保全球平均气温上升幅度较工业革命前远低于2摄氏度,并尽量将其控制在1.5摄氏度以内,要实现1.5摄氏度的目标,则意味着未来全球 60% 的石油储量、90% 以上的煤炭储量应留在地下,未来生物基替代化石基产品将成为大势所趋。

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根据中科院天津工业生物技术研究所统计,和石化路线相比,目前生物制造产品平均节能减排 30%~50%,未来潜力将达到 50%~70%,这对化石原料替代、高能耗高物耗高排放工艺路线替代以及传统产业升级,将产生重要的推动作用。

根据IEA发布的《生物基化工品报告》,如果用生物基产品来替代石油化工品,从乙酸到己内酰胺,每吨产品可减少1.2-5.2吨的温室气体排放(折算成CO2),以乙烯为例,每吨生物基乙烯可减少碳排放2.5吨,2020年全球乙烯产能达到1.97亿吨/年,按静态计算,假设乙烯全部由生物基产品替代,每年可减少碳排放4.93亿吨,占全球碳排放量的1.52%。生物基产品制造和使用过程中均能大幅削减碳排放,随着生物基产品占比逐步提高,减排优势将更加显著。

3.欧盟生物基产品起步较早,生物基化工品渗透率仍有巨大提升空间

欧洲大致在上世纪八九十年代实现碳达峰,是全球范围内碳中和的先行者,欧盟也成为了全球最大的生物基化学品及下游材料消费市场之一。欧盟生物基产品类别包括平台化学品、塑料、涂料、表面活性剂等1 大类产品,据2019年欧盟委员会联合研究中心发布的《欧盟生物基产品市场报告》显示,欧盟一共开发了约350种生物基产品,有208种产品可以商业化,其中最具代表性的产品约50种。

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在政策引导下,生物基产品广受市场欢迎,欧盟的生物基产品的产量每年约473万吨,销量约549万吨,生物基产品销量普遍高于产量,平均是产量的116%。而生物基产品的产量在整个化工品市场中占据3%,其中规模较大的平台化学品和塑料制品的生物基替代率仅为0.3%和0.4%。对比《工业生物技术 2025 远景规划》2025 年实现“生物能源替代化石能源 20%;化学品替代 10%~20%,其中化工原料替代 6%~12%,精细化学品替代 30%~60%”的目标,欧盟生物基化工品的市场提升空间巨大。

4.生物基行业未来市场广阔

美国农业部于 2016 年发布报告称,到 2025 年,生物基化学品将占据全球化学品 22%的市场份额,其年度产值将超过5,000 亿美元。我国生物基材料行业近年来发展迅猛,据“2019国际生物基材料技术与应用论坛”预测,我国生物基材料行业保持 20%左右的年均增长速度,总产量已超过 600万吨/年,正值发展的上升期。

生物基材料是21世纪重点发展的材料,包括生物基可降解材料PLA、PHA,以及生物基不可降解材料PP、PE、PVC,竹、木、秸秆纤维等一系列天然材料。


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Nova关于生物基材料的合成路线图


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作为生物基能源与化学品行业的领先咨询机构,亚化咨询推出:


《中国可降解塑料年度报告2021》

 

《中国PBAT/PBS/PBSA年度报告2021

 

《中国聚乳酸技术与市场年度报告2021

 

亚化咨询还推出了《中国降解塑料、生物基材料与化学品项目数据库》。本数据库月度更新,以EXCEL表格的形式每月发送到客户指定邮箱。

 

1. 中国聚乳酸项目数据库(月度更新)

2. 中国PBAT项目数据库(月度更新)

3. 中国PHA/PCL/PGA/PPC项目数据库(月度更新)

4. 中国生物乙醇项目数据库(月度更新)

5. 中国生物基工程塑料和聚酯(聚酰胺、PTTPEFPC项目数据库(月度更新)

6. 中国生物基化学品(丁二酸,丙二醇,呋喃二甲酸,乳酸,环氧氯丙烷等)项目数据库(月度更新)


2021聚乙醇酸(PGA)上下游产业链论坛将于12月15日在江苏南京召开。会议将探讨可降解塑料政策发展趋势与市场机遇,聚乙醇酸(PGA)技术路线与生产工艺,草酸二甲酯(DMO)的千万吨级供应潜力,PGA项目经济性与投资回报分析,PLGA工艺技术解决方案及产业化设计,PGA性能特点及其与PBAT混配、改性,PGA及改性塑料的下游应用等。

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2021聚乙醇酸(PGA)上下游产业链论坛- 会议日程

PGA降解材料的前景分析

——中国石化长城能源化工有限公司(已定)

合成气制乙醇酸技术

——庄信万丰(已定)

东庚全新PLGA可降解材料技术解决方案

——上海东庚化工技术有限公司(已定)

基于草酸酯下游产品(PGA)技术路线展望

——惠生工程(已定)

PGA产业化技术进展与应用前景

——江苏金聚合金材料有限公司(已定)

PGA产品研发与应用

——中石化北京化工研究院(已定)

乙醇酸技术研究进展

——中国石油大学(华东)(已定)

降解塑料政策、市场和PGA下游应用展望

——甄光明(已定)

小组讨论:生物基和煤基可降解塑料-如何实现真正的环保价值?

——可降解塑料生产企业/塑料下游用户/行业研究机构(已定)

PGA纤维在生物医用纺织品中的应用

——东华大学纺织学院(已定)

5万吨/年PGA示范项目与技术

——国家能源集团(邀请中)

可降解薄膜包装材料性能需求与功能化需求

——广东德冠薄膜新材料(邀请中)

PGA/PGLA医用材料纤维纺丝技术开发

——中国纺织科学研究院有限公司(邀请中)

生物降解材料应用开发进展

——(邀请中)

煤基可降解塑料聚乙醇酸的百万吨级产能展望

——亚化咨询(已定)

。。。更多报告正在邀请中


顺酐、丁二酸/酯与PBS类可降解材料产业论坛2021将于11.30-12.1在福州召开,新建PBS类可降解材料项目规划,不同原料路线的PBS技术等将是重点议题。中石化大连石化研究院、中石化北京化工研究院、中化国际、庄信万丰、惠生工程、五环工程、天辰、同智创新、山西大学/迪阳化工、天津工业大学、山东兰典、窦氏化学等单位的专家将做大会报告。会议将安排参观考察全球最大 BOPP薄膜生产企业的核心基地,与规划中的可降解材料基地—中景石化科技园

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顺酐、丁二酸/酯与PBS类可降解材料产业论坛2021 - 会议日程

PBS可降解材料与原料--政策与市场展望

——石油和化学工业规划院(已定)

顺酐到PBS生物可降解材料产业链

——惠生工程(已定)

在双碳背景下PBAT/PBS产业链的研究及展望

——中国五环工程有限公司(已定)

DAVY顺酐法BDO的最新进展

——庄信万丰(已定)

顺酐和PBS类可降解材料技术与工业化(标题待定)

——天辰(已定)

BDO生产可降解塑料PBS技术中试与工业化进展

——窦氏化学(已定)

顺酐连续加氢制备丁二酸酐工艺

——山西大学(已定)

丁二酸制备技术最新进展

——中石化北京化工研究院(已定)

废气废液协同治理技术,在化工行业的工业场景应用

——山东同智创新能源科技股份有限公司(已定)

生物发酵法规模化生产生物基丁二酸工艺技术

——山东兰典生物科技股份有限公司(已定)

顺酐市场与下游PBS可降解材料发展前景

——中化国际(已定)

丁烷法制顺酐与PBS核心原料(含丁二酸与BDO)

——中石化大连石油化工研究院(已定)

顺酐及其主要衍生物生产技术进展

——常州瑞华化工工程技术股份有限公司(已定)

完全生物降解PBS的合成新工艺研究

——天津工业大学(已定)

新建PBS可降解材料项目规划与发展

——新疆蓝山屯河科技股份有限公司(邀请中)

丁二酸酐开环法缩聚制PBS

——华谊集团(邀请中)

顺酐加氢丁二酸(酐)工艺技术的开发及应用

——天津渤化工程有限公司(邀请中)

同一套装置产出PBS最佳生产工艺所需两种原料1,4-丁二醇与丁二酸二甲酯(顺酐法)

——CONSER公司(邀请中)

。。。更多报告正在邀请中


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