丰原核心技术有望实现生物化工原料“非粮化”
化工生产中生物质原料的利用实际案例
化工生产中生物质原料的利用实际案例
生物质是一种可再生的资源，广泛存在于植物、动物和微生物体内，其可在化工生产中得到广泛应用。
以下是一些生物质原料在化工生产中的实际利用案例。
1. 玉米：玉米是一种常见的农作物，其淀粉含量高，易于提取。
玉米淀粉可以通过水解和发酵等过程制备成乙醇，用作生物燃料，如乙醇汽油。
2. 蔗糖：蔗糖可以通过糖化和发酵等过程转化为乙醇。
巴西是世界上最大的蔗糖生产国之一，该国利用大量的蔗糖生产乙醇燃料，以替代传统的化石燃料。
3. 植物油：植物油，如大豆油、油菜籽油和棕榈油等，可用于生产生物柴油。
通过酯化反应，植物油可以转化为酯类化合物，其物理特性类似于常规柴油，可以直接用于柴油发动机，同时具有较低的碳排放量。
4. 木材：木材是一种常见的生物质原料，可以经过高温和压力下的热解过程，制备出木质素、纤维素和半纤维素等化合物。
这些化合物可以用作生产生物塑料、生物树脂和生物粘合剂等高附加值产品。
5. 微生物：微生物也是一种常见的生物质原料，其通过发酵过程可制备出酒精、酢酸和乳酸等有机物。
例如，酵母菌可以将葡萄糖发酵成乙醇，从而用于酿造啤酒和酿酒。
以上案例展示了生物质在化工生产中的广泛应用。
利用生物质原料可以减少对传统化石燃料的依赖，降低碳排放量，同时创造更多的就业机会和经济效益。
因此，发展可持续的生物质利用技术对于实现低碳经济和环保生产至关重要。
生物质能源的未来发展趋势
生物质能源的未来发展趋势能源，是人类社会运转的基石。
在追求可持续发展的今天，生物质能源作为一种可再生的绿色能源，正逐渐展现出其巨大的潜力和广阔的发展前景。
生物质能源，简单来说，就是通过对生物质材料的加工和转化所获得的能源。
这些生物质材料来源广泛，包括农业废弃物（如秸秆、稻壳等）、林业废弃物（如树枝、木屑等）、城市有机垃圾以及能源作物（如甘蔗、玉米等）。
与传统的化石能源相比，生物质能源具有诸多优势。
首先，它是可再生的。
只要地球上有生命活动，生物质材料就能够不断产生，为能源供应提供了源源不断的“原料”。
这与化石能源那种有限且不可再生的特性形成了鲜明对比。
其次，生物质能源的利用过程通常相对环保。
在其转化和使用过程中，产生的温室气体排放量相对较少。
例如，生物质燃烧时排放的二氧化碳，大致相当于其生长过程中从大气中吸收的二氧化碳，从而实现了碳的相对平衡。
再者，生物质能源的分布较为广泛。
不像石油、天然气等资源集中在特定地区，生物质材料在世界各地都有一定的分布，这有助于降低能源供应的地缘政治风险，提高能源安全。
在未来，生物质能源的发展趋势将呈现出多个显著的特点。
其一，技术创新将成为推动生物质能源发展的关键。
当前，生物质能源的转化技术仍有待进一步提高。
例如，生物发酵技术在制取生物燃料方面的效率还有提升空间；热化学转化技术在降低成本和提高产物质量方面也面临挑战。
随着科研投入的增加和技术的不断突破，我们有望看到更加高效、经济的生物质能源转化技术的出现。
其二，多联产将成为主流发展模式。
未来的生物质能源利用不再局限于单一的能源产品，而是朝着多联产的方向发展。
通过综合利用生物质资源，可以同时生产电能、热能、生物燃料以及高附加值的化学品。
这种多联产模式不仅提高了能源利用效率，还增加了经济效益，使得生物质能源的开发更具吸引力。
其三，与其他可再生能源的融合发展将日益紧密。
太阳能、风能等可再生能源具有间歇性和不稳定性的特点，而生物质能源具有一定的可储存性和调峰能力。
基础化工行业研究：生物柴油市场需求提升，废油脂生产更具优势
市场数据(人民币）市场优化平均市盈率18.90 国金基础化工指数3812 沪深300指数4844 上证指数3404 深证成指13851 中小板综指13021相关报告 1.《磷肥价格中枢提升，MDI 价格持续上行-【国金化工】行业研究周...》，2020.8.30 2.《草甘膦价格上涨，维生素热度提升-【国金基化】行业研究周报》，2020.8.24 3.《多因素共振，间甲酚步入景气周期-【国金基化】间甲酚行业深度报...》，2020.8.17 4.《维生素成交有所回暖，农药、化肥平稳运行-【国金基化】行业研究...》，2020.8.17 5.《淡储支撑国内化肥需求，PVC 糊树脂高位运行-【国金化工】行业...》，2020.8.9 郭荆璞 分析师 SA C 执业编号：S1130519100005 guojingpu ＠ 陈屹 联系人 chenyi3＠ 杨翼荥 联系人 yangyiying ＠ 王明辉 联系人 wangmh ＠ 生物柴油市场需求提升，废油脂生产更具优势 行业观点 ⏹ 碳减排推动生物能源应用，生物柴油获得推广：自《京都议定书》后，欧盟加紧落实碳减排问题， 2003年，欧洲开始批准发展和使用生物燃料，根据欧盟先后出台《可再生能源指令》及修改版，要求2020年及2030年可再生能源消费比例分别达到27%和32%，其中可再生燃料在运输部门的占比需达到10%和14%，生物柴油作为可再生能源逐步获得推广使用。
⏹ 生物柴油原料呈现显著差异，我国主要以废弃油脂为原料生产生物柴油：生物柴油来源多样，从原料主要分为三大类：①豆油、菜籽油等传统油料；②棕榈树结的棕榈果生产的棕榈油；③废弃油脂。
多年来，伴随着生物柴油的推广使用，全球的生物柴油产量持续提升，2019年，全球共生产生物柴油474亿升，10年间生物柴油产量的复合增速达到了10.3%。
由于我国食用油尚不能自给，但废弃油脂产量约1000万吨以上，因而我国逐步发展以废弃油脂为原料的生物柴油生产链条，伴随着地沟油整治行动以及垃圾分类的推广，我国废弃油脂产业逐步向正规化发展。
生物质原料化存在的问题和建议
生物质原料化存在的问题和建议生物质原料化是一种将生物质资源转化为可用于生产能源、化工产品以及其他价值增加产物的过程。
在过去几年中，生物质原料化得到了越来越多的关注，因为它可以减少对化石燃料的依赖，降低碳排放并推动可持续发展。
然而，在生物质原料化的实施过程中也存在一些问题和挑战，这些问题需要得到解决和改进。
下面是一些常见的问题和建议：1.原料供应不稳定：生物质原料的供应可能受到季节性和地域性的影响，这可能导致原料供应不稳定。
为了解决这个问题，政府可以通过建立生物质资源储备系统来确保原料供应的稳定性。
此外，还可以加强生物质种植和收割技术的研发，提高生物质资源的利用率。
2.资源竞争：生物质资源用于原料化可能与其它用途发生竞争，比如食物生产和纤维素生产等。
为了解决这个问题，需要制定合理的资源分配政策，在制定政策时要综合考虑生物质资源的多重价值，并鼓励研发和使用可再生资源替代非可再生资源。
3.高成本问题：生物质原料化的成本往往较高。
为了降低成本，可以推动生物质资源的规模化种植和收割，提高生物质资源的经济性。
此外，还可以通过技术创新来降低生物质原料化的生产成本，比如开发更高效的转化工艺和改善催化剂效能等。
4.环境影响：生物质原料化的过程也会对环境产生一定的影响，比如土壤侵蚀和水源污染等。
为了减少环境影响，需要进行严格的环境评估，并制定相应的环境保护措施。
此外，还可以推广可持续的农业和林业管理实践，以减少对土壤和水资源的破坏。
5.市场需求不足：生物质原料化的发展还面临市场需求不足的问题。
为了扩大市场需求，可以加大对生物质原料化产品的宣传和推广力度，提高产品的可接受性。
此外，政府还可以制定支持政策，鼓励企业和消费者使用生物质原料化产品。
综上所述，生物质原料化在可持续发展中扮演着重要的角色，但仍然面临一些问题和挑战。
通过解决上述问题和采取相应的改进措施，可以推动生物质原料化的发展，实现资源的可持续利用和经济的可持续增长。
化工行业深度报告：秸秆高值利用或掀起第二次“页岩气革命”
秸秆高值利用或掀起第二次“页岩气革命” [Table_IndNameRptType]化工 行业研究/深度报告[Table_IndRank] 行业评级：增持报告日期： 2021-12-11[Table_Chart] 行业指数与沪深300走势比较[Table_Author] 分析师：刘万鹏 执业证书号：S0010520060004 电话：188****1551 邮箱：************** 联系人：曾祥钊 执业证书号：S0010120080034 电话：132****2913 邮箱：***************[Table_Report] 相关报告1.《“十四五”工业绿色发展规划》发布 2021-12-052.生物基材料浪潮已至 2021-11-293.高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平发布 2021-11-21 主要观点： [Table_Summary] ⚫ 突破“原料瓶颈”刻不容缓 当人类开始追求碳中和，物质生产的舞台上生物质产业链必将成为主角。
根据全球三大经济体的生物质产业链发展规划，到2030年预计全球至少20%化工品被生物质产品替代（OECD 预测），对应市场空间8000亿美元；我们按照高值产品均价计算，对应市场规模2.8亿吨产品；假设原料全部用玉米，且单耗按统计下限计算，需要8.4亿吨玉米；2020年全球玉米产量为11.6亿吨，意味着即便增加72%的玉米产量也无法满足需求，更何况现有技术和地理条件无法企及。
因此，大规模生物制造的前提是原料获得性瓶颈可以解决。
特别是我国作为人口大国和粮食进口国，粮食安全和大规模生物制造的矛盾或更加突出，发展生物质多元化如同发展能源多元化一样刻不容缓。
⚫ 进口和转基因只是过渡方案放开工业作物进口或者普及转基因作物都无法支撑未来如此庞大的产业链：1）放开进口，从我国原油进口增长和对应政策变化可见一斑。
近十年我国原油对外依存度的快速提升，几近触及红线，因此“十四五”规划相比“十三五”规划对炼油炼化企业的政策出现了明显掉头。
农林牧渔：政策层面高度重视种子问题，转基因玉米商业化渐行渐近
敬请参阅末页重要声明及评级说明 证券研究报告政策层面高度重视种子问题，转基因玉米商业化渐行渐近行业评级：增持报告日期： 2021-01-06分析师：王莺执业证书号：S0010520070003 电话：185****2884邮箱：*****************相关报告[Table_Summary] ⚫ 转基因作物种植集中度高，前五大主产国转基因应用率接近饱和。
全球转基因作物商业化种植始于1996年，1996-2019年全球转基因作物种植面积从170万公顷攀升至1.904亿公顷，年复合增长率22.8%，2013-2019年转基因作物种植面积趋于稳定，年复合增长率1.4%。
全球排名前五位的国家依次为美国、巴西、阿根廷、加拿大、印度，前五大国转基因作物种植面积占比高达91%，五大主产国转基因应用率接近饱和。
全球前四大转基因作物依次为大豆、玉米、棉花、油菜，2019年四大品种种植面积占全球转基因总种植面积99.05%。
⚫ 各国转基因作物研发应用及法规管理模式迥异。
①美国模式：美国是转基因技术的起源地，对转基因作物及其产品和国际贸易采取积极推进的政策，转基因未单独立法，管理采用实质等同原则；②欧盟模式：欧盟对转基因作物的态度以抵制为主，商业化种植获批作物很少，且严格控制转基因作物进口；③日本模式：采用的是一种折中的发展模式，对转基因作物采取审慎监管和适度发展的态度；④巴西模式：巴西转基因作物种植采取先谨慎后快速放开宽松的模式。
⚫ 我国转基因产业化审批流程严格，国产转基因抗虫棉反超美国品种。
我国转基因生物研究和产业化需要经过严格的审批流程，转基因生物安全评级实行分级分阶段管理，评价阶段包括实验室研究、中间试验、环境释放、生产性试验和申请领取安全证书五个阶段，为确保安全评级科学、可靠、公平和全面，农业转基因安全委员会在转基因产品的环境释放、生产性试验和安全证书申领三个方面，实行单票否决制。
在获得转基因生物安全证书后，还需要经过作物种子新品种审定，此后还需要获得生产许可证和经营许可证。
非粮乙醇确定高目标1.5代技术成主流
作为新兴能源之一 的燃料乙醇是 以玉
米、小麦 、薯 类、甘蔗 、甜 菜等为原料 ，
经发酵 、蒸馏 、脱水等工序 制成的含量在 ９． 以上 的无 水 乙醇 。 而根 据 ２０年发 ９％ ２ ０４ 布 的 《车 用 乙 醇 汽 油 》 国 家 标 准
（ Ｂ ８ ５ —２ ０ Ｇ １ ３ １ ０ ４），车用 乙醇汽 油是 用
两年来 ，泰国政府不 断加大 出口木薯 的政 策控制 ，进 口木薯价格 一路上扬 ，目 价 前 格 约为每 吨 ２Ｏ 元 ，使木薯 乙醇 生产 企 ５美
１５ ． 代燃料 乙醇技术将发挥重要 的作 用。
受困原料
“ 尽管近年来 我国燃料乙醇行业取 得
了长足进步 ，但和 国外相 比 ，我 国的燃 料
成 了一个 年产２０１甜高 梁杆燃 料乙醇的 ００ ￣ 连续 固体发酵示范厂 。 在 项 目实施 了两年之后 ， 弘生物董 特 事 长王云表 示 ： “ 目前 ，我们 的生产成本
约是 ４ ８ 元 ／ 。” ５２ 吨
受上 述 因素 影响 ， “ 十一 五”期 间 ，
国内燃料乙醇产量低于 规划 目标 。
生 物 质 能 ＿Ｂ ｍｓＥｅ ｙ 动态 ｉ ａ ｒ ｏ ｓｎ ｇ ｌ
１上 ●
文
二 军 ３ ＿ 非粮乙醇确定高 目标 技术成主 流
５
乙醇试点 企业 ，我 国成 为继 巴西 、美 国之
作为新兴能源之一的燃料 乙醇在 “ 十一五”期间国 内燃料 乙醇产量未达标 。 “ 十二五”期 间 ，规划产 量再拔 高 ，如何 实现？产业界 认为 ，在 二代纤 维素乙
清华大学化工 系应用化学所所 长刘德 华表 示 ：当初 “ 十一五 ”规划提 出非粮燃 料 乙醇年 利 用量 为２０ 吨 ，加上 原 有的 ０万 １０ 吨左右 的粮 食 乙醇 ，实际 上的规 划 万 Ｄ 目标 为 ３０ 吨 。但 是这 一 目标 的完成 情 ０万 况并不 理想 ，截至 去年年底 ，燃料 乙醇总 体利 用规模 仅 为 ｌ０ 吨 ，非粮 乙醇 完成 ８万
碳达峰碳中和技术系列九：合成生物技术
碳达峰碳中和技术系列九：合成生物技术化石能源包括煤、石油、天然气等天然资源，是目前的主要能源来源之一，2020年约占全球一次能源需求的83%。
同时，全球温室气体排放中有三分之二以上来自化石燃料二氧化碳的排放，因此，降低化石燃料在能源消费结构中的比例，推动化石能源向新能源加快转型，成为实现碳中和目标的必要途径之一。
生物质替代化石资源生产人类必须的燃料和材料，可显著降低二氧化碳排放。
生物基产品不仅环境友好，符合可持续发展理念，而且使用后可被微生物分解为水和二氧化碳回归自然。
如利用淀粉、葡萄糖、纤维素等可再生生物资源生产得到生物基材料，大大降低了工业过程的能耗、物耗，从而减少二氧化碳排放，彰显出优秀的减排能力。
Kefeng Huang 等于2021年发表的论文《Greenhouse Gas Emission Mitigation Potential of Chemicals Produced from Biomass》中统计，除低转化率（25%）的生物甲醇外，所有生物基材料的单位温室气体排放量都低于石化材料。
在保守的假设（即25%的转化率和高分离能耗）下，生物基材料温室气体减排量最高为88%；在乐观的假设（即75%的转换率和低分离能耗）下，减排量最高可达94%。
当前，美国生物基材料替代石化材料的空间约0.92 亿吨/年，若实现完全替代则温室气体总减排量高达2.9 亿吨/年。
什么是合成生物技术合成生物技术的本质是让细胞为人类工作生产想要的物质。
该技术突破自然进化的限制，以“人工设计与编写基因组”为核心，可针对特定需求从工程学角度设计构建元器件或模块。
通过这些元器件对现有自然生物体系进行改造和优化，或者设计合成全新可控运行的人工生物体系。
它把“自下而上”的“建造”理念与系统生物学“自上而下”的“分析”理念相结合，利用自然界中已有物质的多样性，构建具有可预测和可控制特性的遗传、代谢或信号网络的合成成分。
合成生物学的研究内容主要包括生物元件、基因线路、代谢工程以及基因组工程。
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１ １
一
幅度提高农副产品的附加值 。目前 ， 木糖醇工 业化生产均采用化学加氢法 ． 品纯度 只能达 产
到 ９ ．％（ ８ ５ 当前 国家标准） 丰原开发的发酵法 。 生产木糖 醇技术 ， 由于工艺条件 温和 ， 可将纯
和１ ． ５吨柠檬酸 ， 并可提取 ７ ０公斤阿拉伯糖。同时 ， 丰原正
了一种新型超分子模板设计方法 该方法有效地解决 了目前
，
物秸秆生物转化制备燃料乙醇 ” 课题 ， 采用廉价
培养基并通过酶制剂菌株诱变 、 驯化与筛选 ， 优 化工艺条件等各种手段 ，成功攻克并研制出低 成本 、高活力纤维索酶制备技术 ，目前 已建成 ５０吨／年纤维素酶（ ） ０ 干 生产装置 ， 制备 的纤
度 提高 １ 多百分点 、 个 达到 ９ ．％以上 ， ９ ５ 而且 制备的木糖 醇产 品中杂醇较少 ， 完全 可以安全食用 。同时 ，
丰原还利用 先进化工分离手段成功提取 出未经醇化 的阿拉
伯糖 ， 该产品具有降低血糖 、 减肥等功效 ， 附加值高 ， 目前市
场价格约为 ５ ～ ２ 万元／吨。 ０ １０
，
在于纤维素酶的制
安 徽 大 学教 授 提 出 并验 证
主 备 术 其 备 本 高 。日 徽 原 技 及 制 成 的 低近 ， 丰 集 安
童 团 依托“ 一五” 科技支撑计划“ 公司 十 国家 农作
、
炙 毒 士
新 型超 分 子模板 设 计 方法
本干 讯 日前 ， Ｕ 安徽大学裘灵光教授研究组提 出并验证
板设计方法 ，可以对金属一 有机骨架材料的结构进行设计并
对孔洞尺寸进行有效调控 ， 得到了一系列具有新型结构特征
笙 克， 为生物化工原料的“ 非粮化” 提供了可能。
目前 ，国内柠檬酸生产大都 以玉米为原料 ， 生 ， ￡该材料是 目 前国际上报道
安徽金鼎锅炉股份公 司 、 安徽星星轻纺 （ 集团） 公司 、 安徽
省分行在合肥隆重举 行 “ 支持 自主创新合作协议 ”签字仪 式， 以软 贷款 为重点与开发银行合作 ， 以知识产权 质押 为突 破 口与工商银行合作 ， 同支持企业 自主创新。为了落实合 共 作协议 ，省科技厅向开发银行 推荐 ５ ０家创新型试点企业 ． 向工商银行 推荐 ３ 家 中小高新技术企业。截至 １ ｌ ０月底 ． 国
安徽省科技厅与开发银行、 工商银行合作支持自主创新结硕果
本刊讯 为了贯彻 自主创新 配套政 策 ， 今年 ２月 ， 安徽 司、 淮南矿业集 团公司 、 陵有色集 团公 司 、 铜 安徽 国风 集团 省科技厅与国家开发银行安徽省分行和中国工商银行安徽
公 司等创新 型试 点企业贷 款 ５ ． ３２ ５亿元 、． １ ３亿美元 和 １０ ５ １ 亿 日元 ： 中国工商银行安徽省分行向安徽万德福 电子公 司 、
利用核心技术成果 ．丰原 已经建成 以玉米芯为原料年
家开发银行安徽省分行向奇瑞 汽车股份公 司 、丰原集 团公
亚特电缆集 团公司等贷款 ４２ 亿元 。 ．３
开发银 行和工商银行 的大力支持 ，有力地提 高了安徽
省企业 自主创新 能力 ，为解决 中小企业 贷款难和减少金融
危机对安徽省企业的影响作出 了特殊 贡献 。 （ 王克）
关 本 讯 业 “颈 生 转 为 醇 键 术 产 化瓶秆 物 化 乙 的 技和农 物 ” 刊 作秸
在建设 以玉米 秸秆 为原料 生产 乙醇 联产 丁二酸 的示 范工
程。丁二酸是重要 的碳四平台化合物 ， 可作为新型可降解塑 料 Ｐ Ｓ的生产原料 ， Ｂ 应用前景非常广阔。丁二酸生物发酵需 要 吸收并固定 Ｃ 于菌株的代谢 ，可将乙醇发酵产生的 Ｏ用 Ｃ 以利用 ， Ｏ加 达到减少“ 温室气体” 排放 。一旦该工业化试 验装置运行成功 ， 即可面 向全省乃 至全 国推广。 秸秆纤维素转化利用技术 的大规模产业化 ，对缓解石 油资源短缺 、 解决 “ 与人 争粮” 矛盾 、 提高农 民收入 、 减少大 气污染都具有极为重要的战略意义 。 （ 本刊记者）
１０ 元 以内， ００ 玉米芯生产吨柠檬酸的酶成本控 制在 ６０ ０ 元左右， 综合技术水平居 国内领先 ， 同
时可完４满足秸秆乙醇工业化生产 。 ＂ －
ｃ Ｊ 低成本 、高活力 纤维素酶制备 技术 的攻
在催化 、 、 传感 生物工程以及医药工程等领域 中的应用。 安徽大学裘灵光 教授 研究组运用他们提 出的超分子模
已成功开发出柠檬酸生产新工艺 ， 即利用玉米
＿ Ｉ 一
原 芯 生产木糖醇的废 原料， 渣为 加入丰原自 出 制的 诱人的 应用前景。
（ 记者 本刊 ：
韭 将 柠 酸 产 本 低 ５ 元。 每吨 檬 生 成 降 约１０ ０
丰原开发的发 酵法生产木糖醇技术 ， 可大
料试车一次性成功 ，并于 ２０ ０ ８年 １ ２月 １日生产出第一批 产品。按 目前 的技术指标 ，０吨玉米芯可生产 １１ １ ． 吨木糖醇
的孔径最大的纳米孔洞金属一有机骨架材料 ， 从而大大拓宽 了其应 用范围 ． 在气体贮 存 、 型药物缓 释体 系和新型生物 新 活性物缓释体系 ， 以及化学与生物传感器的设 计与开发方 面
将发挥重要作用 ， 尤其是在高容量贮氢材料的设计 方面展
产 １吨柠檬酸需消耗玉米 ２吨（ 当前玉米价格 为 １０ ６ ０元／吨） 。丰原 利用 自制 的纤维素酶 ，
国际上在大尺寸孑 道的多孔金属一 Ｌ 有机骨架材料设计与合威 方面 的难题 。 据 了解 ， 迄今为止 ， 国际上在设计与合成孑 洞 尺寸大于 Ｌ
．
维素酶平均活力达到 １０ ＰＵ ９ Ｆ Ｉ ／克干曲 （ 国际
２纳 米的多孔金属一 有机 骨架材料方 面仍 面临着巨大障碍 ，
碉 单 ， 使秸秆生产吨乙 位） 可 醇的酶 成本控制在 从而限制了物质 在孔洞内 储存和扩散， 此限 其 部的 并因 制了