丁醇的研究进展与前景展望
2023年生物丁醇行业市场前景分析

2023年生物丁醇行业市场前景分析生物丁醇是一种重要的可再生生物质资源,由于其在替代石化丁醇方面具有较大的优势,其市场前景非常广阔。
在此,我们从以下几个方面进行分析:一、政策支持,促进产业发展作为重要的可再生生物质资源之一,生物丁醇在我国的政策支持下,逐渐进入政策引导的可再生能源开发利用的阶段。
2019年7月,国家能源局印发的《关于印发《国家能源局重点领域“十三五”规划》的通知》中明确提出:“加快推进生物质能源产业发展,抓好沼气、生物质发电、液态生物质燃料等重点领域技术创新和示范应用,全面推进绿色、低碳、可持续能源利用。
”这也为生物丁醇等生物质能源的推广实现了政策保障。
二、环保意识地增强,需求提高随着环保意识的逐渐增强,对于可再生能源和低碳环保的产品的需求也越来越高。
同时,随着国家对于环保要求日益强化,不断加强对于高污染、高能耗企业的整治和规范,市场上理应拥有的天然竞争力,最终也会通过环保政策的推进而得到体现。
因此,需求方面的支持,也将会促进生物丁醇行业的发展。
三、技术创新,提高生产效率为了实现产业化、商业化应用,引进国际先进技术成了开发生物丁醇的关键。
同时,针对生物质转化的特点,也在不断的研究工艺及加强预处理的应用领域,来不断完善相关的技术和设备。
生物丁醇生产技术也在不断优化升级,不断提高产能和稳定度,为生产企业带来了较大的经济效益和市场竞争力。
总之,从政策支持、需求提高和技术创新等方面分析,生物丁醇行业市场前景值得期待。
生物丁醇将带来一种新的清洁能源替代石化丁醇的革命,将会有越来越多的市场需求,企业积极应用前沿技术来反哺行业发展,同时也为全社会的环境保护与可持续发展做出积极的贡献。
2024年正丁醇市场分析现状

2024年正丁醇市场分析现状简介正丁醇是一种重要的有机化合物,化学式为C4H10O,常见的同分异构体包括正丁醇、异丁醇和仲丁醇。
正丁醇在许多行业中被广泛应用,如溶剂、酯化剂、冻烘干剂等。
本文对正丁醇市场的现状进行分析,旨在为相关行业提供参考。
市场规模正丁醇市场规模庞大,其需求源于多个行业。
根据市场研究机构的数据显示,正丁醇市场在过去几年保持稳定增长态势。
预计未来几年,正丁醇市场将继续保持良好的增长势头。
行业应用1.溶剂:正丁醇在油漆、染料、涂料和胶粘剂等行业中被广泛用作溶剂。
其良好的溶解性和挥发性使其成为许多化学反应和工艺的重要组成部分。
2.酯化剂:正丁醇可用于酯化反应,制备具有特定功能的酯类化合物。
在食品添加剂、香料、润滑剂等领域,正丁醇的酯化应用十分广泛。
3.冻烘干剂:正丁醇作为一种常见的冻烘干剂,可在生物制药、食品加工等行业中被广泛使用。
正丁醇在冻结状态下迅速蒸发,从而使冻结的物质在低温下直接转化为气体,保持了物质的原始结构和活性。
市场趋势1.新兴市场需求增加:全球新兴市场的经济增长带来了正丁醇需求的增加。
新兴市场中的化学、制药和食品加工等行业的迅速发展,推动了正丁醇市场的增长。
2.环保意识的提升:环保意识的提高在一定程度上影响了正丁醇市场。
一些国家和地区加强了对有机溶剂的限制和规范,部分替代品开始在市场上崭露头角。
3.价格波动:正丁醇市场受到多种因素的影响,如原材料价格、供需关系等。
由于供应链的不稳定性,正丁醇价格可能会出现一定程度的波动。
市场竞争态势正丁醇市场竞争激烈,主要厂商包括壳牌、埃克森美孚、道达尔等跨国公司。
这些公司在全球范围内拥有广泛的产品线和销售渠道,通过不断的研发和市场拓展来保持竞争优势。
此外,一些地区性的正丁醇生产商也在本地市场中扮演重要角色。
总结正丁醇市场在多个行业中扮演着重要角色,其需求持续增加。
然而,市场竞争激烈,价格波动较大。
对于相关行业企业而言,了解正丁醇市场的现状和趋势,将有助于做出准确决策和制定有效策略。
2023年生物丁醇行业市场发展现状

2023年生物丁醇行业市场发展现状近年来,随着环保意识的不断提高,生物丁醇成为了一种备受关注的可再生绿色能源,在各个领域得到了广泛应用。
本文将从市场规模、应用领域、技术进展、存在问题和发展趋势五个方面阐述生物丁醇行业市场的发展现状。
一、市场规模据数据统计,全球生物丁醇市场规模在2019年达到8.1亿美元,预计到2027年将增长至17.3亿美元,年复合增长率(CAGR)为9.9%。
另外,根据市场研究报告,生物丁醇将在未来三年内成为全球最快增长的可再生化学品之一。
从地区分布来看,全球生物丁醇市场主要集中在美国、欧洲、中国、巴西等国家和地区。
二、应用领域生物丁醇是一种非常多功能的化学品,它可以用于合成多种化学品,如生物基聚碳酸酯、液体燃料、溶剂、防冻液、油漆、塑料等。
目前,生物丁醇主要应用领域包括汽车燃料、航空燃料、塑料、化学品和涂料等,其中汽车燃料是市场上最主要的应用领域之一。
汽车行业的发展将是推动生物丁醇市场增长的主要因素之一。
据报道,在美国,到2022年预计有超过1,000万辆汽车使用含10%生物丁醇的E10汽油。
三、技术进展生物丁醇生产技术主要包括化学法和生物法两种。
目前,化学法生产规模已经达到了商业化的水平,生物法生产技术也在不断改进和提高。
生物法生产生物丁醇的优点是环保、可再生、降低碳排放和减少对石油依赖等,但也存在一些难题,如成本高、低产量、废物处理等。
因此,未来需要加大对生物丁醇生产技术的研发投入,提高生产效率和降低成本,以促进产业的发展。
四、存在问题生物丁醇行业在发展中也存在一些问题。
首先是技术问题,生物法生产生物丁醇的技术仍然不成熟,成本高,产量低。
其次是生产成本过高,导致生产商的竞争力相对较低。
此外,缺乏足够的政府支持也限制了生物丁醇行业的发展。
五、发展趋势未来,生物丁醇行业将呈现以下发展趋势:1. 生产技术不断提高,生产成本逐渐降低。
2. 生物丁醇的应用领域不断扩大,尤其是在汽车和航空领域需求增长的推动下。
2024年生物丁醇市场前景分析

2024年生物丁醇市场前景分析引言生物丁醇是一种通过生物发酵技术从可再生资源中生产的一种醇类化合物。
随着全球对可再生能源的需求增加,生物丁醇市场正在迅速发展。
本文将对生物丁醇市场的前景进行分析,旨在探讨其未来的发展趋势和潜在机会。
1. 生物丁醇的优势生物丁醇相对于传统的石油基丁醇具有以下一些优势: - 可再生:生物丁醇采用生物发酵技术,原料可从可再生资源中获得,如谷物、纤维素等。
这使得生物丁醇能够避免对有限的石油资源的依赖,并减少对环境的负面影响。
- 温室气体排放低:生物丁醇的生产过程产生的温室气体排放较少,相对于石油基丁醇而言,具有更小的碳足迹。
- 应用广泛:生物丁醇可用于制造化学品、溶剂、涂料、塑料等多个领域,相对于石油基丁醇具有更广泛的应用前景。
2. 市场趋势和机会2.1. 政府政策的支持全球许多国家和地区已经意识到生物能源的重要性,并制定了一系列政策措施来支持生物丁醇的发展。
政府的支持将为生物丁醇市场带来商业机会,并促进更多的投资和研发。
### 2.2. 资源需求和供给关系的改变随着可再生能源的推广和应用,对生物丁醇等可再生资源的需求将会增加。
与此同时,人们对传统石油资源的依赖正在减少。
这将为生物丁醇市场提供更大的发展空间和机会。
### 2.3. 环境可持续发展的需求全球对环境可持续发展的需求日益增加,减少温室气体排放和降低碳足迹已成为各行业的关注点。
生物丁醇作为一种可再生资源的替代品,具有较低的碳排放,因此将会受到更多的关注和应用。
3. 挑战和风险3.1. 生产成本生物丁醇的生产成本相对较高,这可能会限制其市场竞争力。
随着技术的发展和规模效应的实现,生产成本有望降低,但目前仍面临挑战。
### 3.2. 技术和市场风险生物丁醇的生产过程中依赖于生物发酵技术,该技术在稳定性和效率方面仍面临一些挑战。
此外,市场需求的波动也可能带来一定的风险和不确定性。
4. 展望生物丁醇市场具备巨大的潜力和发展机会,但也存在一些挑战和风险。
2024年丁醇市场分析报告

2024年丁醇市场分析报告1. 摘要本报告对丁醇市场进行了全面的分析。
首先,对丁醇的定义和特性进行了介绍。
然后,对全球和中国丁醇市场的规模、产能、消费、进出口等情况进行了详细分析。
接着,对丁醇市场的竞争格局、价格趋势、主要应用领域等进行了探讨。
最后,对丁醇市场的发展趋势进行了展望。
2. 引言丁醇,又称为1-丁醇或正丁醇,是一种重要的有机化学品。
它是一种无色液体,具有刺激性气味。
丁醇主要用作溶剂、化工原料和生产其他化学品的中间体。
由于其广泛的应用领域,丁醇市场具有较大的潜力。
3. 全球丁醇市场分析3.1 市场规模全球丁醇市场在过去几年保持了稳定增长的态势。
根据数据,2019年全球丁醇市场规模达到X万吨,预计未来几年还将持续增长。
3.2 产能分布全球丁醇的主要生产国家包括美国、中国、巴西、德国等。
这些国家具备丰富的原材料资源和先进的生产技术,使得他们在丁醇市场中具有竞争优势。
3.3 消费情况丁醇主要应用于溶剂、塑料、涂料、医药、香料等领域。
其中,溶剂领域是丁醇的主要应用领域,占据市场份额的大部分。
随着全球经济的发展和制造业的增长,丁醇市场的消费量将进一步增加。
3.4 进出口情况全球丁醇市场的进出口贸易规模较大。
中国是全球最大的丁醇进口国之一,其对丁醇的需求量非常大。
此外,一些出口型国家如美国、德国等也在全球丁醇市场中占据着重要地位。
4. 中国丁醇市场分析4.1 市场规模中国丁醇市场规模逐年增长。
根据数据,2019年中国丁醇市场规模达到X万吨,预计未来几年将保持稳定增长。
4.2 产能扩张中国丁醇产业经过多年的发展,产能逐步扩张。
一些大型化工企业如中国石化、中国石油等在丁醇生产领域具有较大的市场份额。
4.3 消费趋势中国丁醇市场的消费需求主要来自溶剂、塑料、涂料行业。
随着中国经济的快速增长,这些行业的发展对丁醇市场提出了更高的需求。
4.4 进口依赖情况尽管中国具备一定的丁醇生产能力,但由于国内产能无法完全满足需求,中国仍需大量进口丁醇。
2023年正丁醇行业市场发展现状

2023年正丁醇行业市场发展现状正丁醇,也称为1-丁醇,是一种重要的有机化学品,广泛用于医药、化工、香料、染料等领域。
在化工领域,正丁醇被广泛应用于涂料、塑料、橡胶、树脂、清洗剂等产品的生产中。
正丁醇行业市场受制于原材料、配套产业等环节,随着技术的不断创新和环保压力的不断加大,市场将面临新的机遇和挑战。
一、行业现状1.产业链全面布局正丁醇的生产和消费环节相对独立,形成了一个完整的产业链。
行业上游主要由原油、天然气、煤炭等能源和化学品供应商。
中游主要由化工企业进行生产,并形成了一个以正丁烷、但烯、乙烯和乙烷为原料的生产模式。
下游产业主要包括涂料、塑料、橡胶、清洗剂等多个领域。
2.行业规模扩大近年来,全球正丁醇需求呈现增长态势。
随着全球化的发展和中国的崛起,行业市场规模不断扩大。
根据统计数据,全球每年消耗的正丁醇约为300万吨左右。
中国市场需求约为140万吨,是全球最大的国内市场之一。
另外,与此同时,全球正丁醇产量也不断增加。
中国近年来发展正丁醇的水平也取得了较大的进步,在高品质正丁醇领域具有一定的市场优势。
3.品牌竞争增加正丁醇的市场竞争越来越激烈,这多得益于国内外众多企业加快了技术创新和市场拓展的步伐。
行业内部品牌之间的竞争加剧,品牌优势越来越明显。
在这样的市场环境下,企业需不断强化品牌营销,提升品牌形象和竞争力,才能在激烈的竞争中立于不败之地。
二、未来发展趋势1.技术创新加速技术是提高企业竞争力的重要手段。
正丁醇行业未来需大力推进技术创新,加强研发和技术交流,提高生产效率和质量。
随着环保和节能要求的不断加强,企业需要加大投入,推广先进技术和设备,进一步减少污染物排放量。
2.产品结构升级当前,国内仍处于低端生产模式,虽然实现了资源的利用,但是产品附加值不高,国际市场竞争力也相对较弱。
未来发展中,企业需要掌握高端技术,提高产品质量和附加值,不断优化产品结构,满足市场需求。
3.加强行业自律在环保和质量管控严峻的市场环境下,企业需要加强行业自律,更加重视标准规范和行业规矩。
2024年生物丁醇市场分析现状

2024年生物丁醇市场分析现状引言生物丁醇是一种可再生、低碳的生物燃料,具有广泛的应用前景。
本文将对生物丁醇市场的现状进行分析,包括市场规模、市场驱动因素、市场竞争状况等方面。
市场规模生物丁醇市场在近年来呈现出快速增长的趋势。
根据市场研究机构的数据显示,2019年全球生物丁醇市场规模约为XX万吨,预计到2025年,市场规模将达到XX万吨。
这一规模的增长主要受到以下因素的推动。
市场驱动因素1.环保需求:生物丁醇是一种可再生能源,与传统化石燃料相比,其碳排放量更低,对环境的影响更小。
随着全球环保意识的提高,生物丁醇的需求不断增加。
2.政府政策支持:许多国家都采取了促进可再生能源的政策措施,包括生物丁醇。
政府对生物丁醇的扶持政策,包括经济激励、补贴、减税等,直接推动了市场的发展。
3.汽车工业需求:生物丁醇是一种广泛用于汽车燃料的生物燃料。
随着汽车工业的发展和对可再生能源的需求增加,生物丁醇市场迎来了快速增长的机遇。
市场竞争状况生物丁醇市场存在着激烈的竞争。
全球范围内,已有多家公司投入到生物丁醇的生产与销售中。
这些公司主要包括:1.公司A:公司A是生物丁醇市场的领军企业,其具备先进的生产技术和高效的供应链管理。
公司A在市场上占据了相当大的份额,并具有较强的市场竞争力。
2.公司B:公司B也是生物丁醇市场的重要参与者之一。
该公司具备丰富的生产经验和广泛的销售渠道,通过不断的创新和产品研发,不断提高其市场占有率。
3.公司C:公司C是一家新兴的生物丁醇企业。
尽管市场份额较小,但其通过价格竞争和产品质量的提升,逐渐获得了市场的认可。
市场前景生物丁醇市场在未来将继续保持增长势头。
预计到2030年,全球生物丁醇市场规模将超过XX万吨。
此外,市场上还存在一些挑战和机遇,包括:1.技术挑战:生物丁醇的生产技术仍面临一些挑战,例如提高生产效率、降低生产成本等方面。
技术创新将是未来市场发展的重要驱动力。
2.新兴市场机遇:随着新兴市场对可再生能源需求的增加,生物丁醇市场将进一步扩大。
2023年生物丁醇行业市场研究报告

2023年生物丁醇行业市场研究报告生物丁醇是一种由生物质原料制备的可再生能源,具有广阔的市场前景。
本文将进行生物丁醇行业市场研究,分析其市场规模、发展趋势和前景,为投资者提供参考。
一、市场规模生物丁醇市场规模受到多个因素的影响,如生产成本、技术进步和政策环境。
根据市场研究数据,2019年全球生物丁醇市场规模约为XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元。
其中,美国、中国和巴西是全球生物丁醇市场的主要消费国家。
二、发展趋势1. 环保意识提升:随着人们对环境保护的关注度不断提高,生物丁醇作为一种可再生能源,具有较低的碳排放和环境影响,将越来越受到市场青睐。
2. 技术进步:生物丁醇生产技术不断改进和创新,新型生产工艺可以降低生产成本和能源消耗,提高生产效率和产品质量。
3. 政策支持:各国政府出台了一系列支持可再生能源发展的政策,如生物质能源津贴和减税政策等,这些政策将推动生物丁醇市场的快速发展。
三、市场前景1. 汽车燃料市场:生物丁醇作为一种可替代化石燃料的生物燃料,具有较高的能量密度和较低的碳排放,可以替代传统汽油和柴油,未来在汽车燃料市场有较大的潜力。
2. 化工市场:生物丁醇在化工行业具有广泛的应用前景,可以用于合成丁二酸二丁酯、聚碳酸丁醚等有机化合物,广泛应用于塑料、涂料、溶剂等领域。
3. 能源市场:生物丁醇可以作为工业锅炉的生物燃料,替代煤炭和天然气,具有较高的燃烧效率和较低的碳排放,具有较大的市场需求。
综上所述,生物丁醇行业具有广阔的市场前景。
随着环保意识的增强、技术进步和政策支持的推动,生物丁醇将在汽车燃料、化工和能源市场得到更广泛的应用。
投资者可以关注该行业的发展动态,抓住投资机会。
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2010-4-29 10:05:59丁醇的研究进展与前景展望生物燃料是指通过生物资源生产的适用于汽油或柴油发动机的燃料,包括燃料乙醇、生物柴油、生物丁醇、生物气体、生物甲醇、生物二甲醚等,目前市场上以燃料乙醇和生物柴油最为常见。
生物丁醇与乙醇相似,可以和汽油混合,但却具有许多优于乙醇之处,因此,生物丁醇的研究开发日益受到许多国家的重视。
1 生产概述工业上生产丁醇的方法有3种:①羰基合成法。
丙烯与CO、H2在加压加温及催化剂存在下羰基合成正、异丁醛,加氢后分馏得正丁醇,这是工业上生产丁醇的主要方法。
②发酵法。
以淀粉等为原料,接人丙酮-丁醇菌种,进行丙酮丁醇(ABE)发酵,发酵液精馏后得产品正丁醇。
③醇醛缩合法。
乙醛经缩合成丁醇醛,脱水生成丁烯醛,再经加氢后得正丁醇。
发酵法生产丙酮和丁醇工业始于1913年。
第一次世界大战爆发后,丙酮用于制造炸药和航空机翼涂料等用量激增。
英国首先改造酒精厂为丙酮丁醇工厂,继而又在世界各地建立分厂,以玉米为原料大规模生产丙酮、丁醇。
战后由于与丙酮同时制得约有2倍量的正丁醇未发现可利用价值,丙酮、丁醇工业曾衰退停顿,当发现正丁醇是制造醋酸丁酯作为硝酸纤维素之最佳溶剂后,此工业又获得新生。
20世纪五六十年代,由于来自石油化工的竞争,丙酮、丁醇发酵工业走向衰退。
但是70年代的石油危机,促使人们重新认识到丙酮、丁醇发酵工业的重要性。
2 优势发酵法生产的生物丁醇可作为生物燃料替代汽油等石化能源,其优势体现在生产方法和产品性能两方面。
2.1 发酵方法上的优势(1)化工合成法以石油为原料,投资大,技术设备要求高;而微生物发酵法一般以淀粉质、纸浆废液、糖蜜和野生植物等为原料,利用丙酮丁醇菌所分泌的酶来将淀粉分解成糖类,再经过复杂的生物化学变化,生成丙酮、丁醇和乙醇等产物,其工艺设备与酒精生产相似,原料价廉,来源广泛,设备投资较小;(2)发酵法生产条件温和,一般常温操作,不需贵重金属催化剂;(3)选择性好、安全性高、副产物少,易于分离纯化;(4)降低了对有限石油资源的消耗和依赖。
2.2 生物丁醇的性能优势作为生物燃料,丁醇与其同系物及其他燃料物化和燃烧特性的比较见表1和表2。
表1 甲醇、乙醇、丁醇、汽油、柴油几项基本物化特性的比较注:1psi=6.895kPa。
表2 正丁醇与甲醇、乙醇、正丙醇的着火和燃烧特性对比从表2数据可以看出,丁醇具有较生物乙醇优越的特性,可以作为汽油的替代品用于生物燃料。
丁醇与乙醇相比具有以下优势:①能量含量高,与乙醇相比可多走30%的路程;②丁醇的挥发性是乙醇的1/6倍,汽油的1/13.5,与汽油混合对水的宽容度大,对潮湿和低水蒸气压力有更好的适应能力;③丁醇可在现有燃料供应和分销系统中使用,而乙醇则需要通过铁路、船舶或货车运输;④与其他生物燃料相比,腐蚀性较小,比乙醇、汽油安全;⑤与现有的生物燃料相比,生物丁醇与汽油的混合比更高,无需对车辆进行改造,就可以使用几乎100%浓度的丁醇,而且混合燃料的经济性更高;⑥与乙醇相比,能提高车辆的燃油效率和行驶里程;⑦发酵法生产的生物燃料丁醇会减少温室气体的排放。
与乙醇一样,燃烧时不产生SOx或NOx,这些对环境有利;⑧丁醇作燃料会降低国内对燃油进口的依赖性,体现燃料的多元性,有利于缓解国家之间因石油引发的关系紧张问题。
3 国内外研究进展随着石油资源的短缺,石油价格的不断上扬,经济和社会的发展需要进行资源、能源、环境革命。
在经济发展和社会发展的双重驱动下,世界许多国家开始重新关注微生物发酵法生产丁醇的研究,其中以美国取得的专利和成果最多。
3.1 美国2006年6月,美国杜邦(Dupont)公司和英国BP公司联合宣布建立合作伙伴关系,共同开发、生产并向市场推出新一代生物燃料--生物丁醇,以满足全球日益增长的燃料需求,该生物丁醇厂将于2009年投入运营。
美国农业部农业研究所(USDA-ARS)研究项目Cost-EffectiveBioprocess Technologies for Production of Biofuels from Lignocellulosic Biomass,利用拜氏梭菌转化纤维素生物质生产生物丁醇,该项目2004年立项,预计2009年完成。
美国绿色生物有限公司(GBL)和专业级公司EKB公司合作,投资85.5万欧元创新丁醇发酵工艺技术,计划开发生产生物燃料丁醇用于交通运输,将其生产成本降低。
加利福尼亚技术研究院(Cahech)、下属公司Gevo、Khosla风险投资公司及Virgin Fuels 公司目前已将研究从乙醇转向了丁醇;Gevo公司将利用甘蔗、玉米副产物和草等不同类型的生物质生产生物丁醇。
美国Ener Genetics International Inc.(EGI)用DNA遗传改良菌株,通过代谢工程调控和专利技术开发的连续固定化反应器,采用膜技术回收产物,发酵仅需6h,菌种能耐受4%-5%的丁醇,发酵液中丁醇占总溶剂的90%(传统发酵法丁醇一般占60%),丁醇产量达4.5-5.0g/(L·h),产率为40%-50%,比传统丁醇工艺产量提高400%-500%,生产成本不到0.264美元/L,车间成本500万-1 000万美元,而传统丙酮丁醇发酵法生产成本为2.5美元,传统发酵车间至少需要投资1亿美元。
美国ButylFuel公司采用BFL公司专利生产的BioButanolTM,1 L玉米可产丁醇0.27 L,且无乙醇或丙酮产生,而目前报道的研究中1 L玉米最多能产丁醇0.14-0.20L,且仍沿用ABE发酵过程。
据初步成本估算,用石油生产丁醇的成本为1.350美元/L,而用玉米产生物丁醇的价格为0.317美元/L(不包括所产氢气),可以和玉米产乙醇的0.338美元/L的价格相竞争。
当用饲料等废弃物代替玉米时,丁醇成本可降至0.225美元/L。
3.2 英国2006年,英国政府计划利用英格兰东部的甜菜生产生物丁醇,将其与传统汽油混合后,用作车辆驱动燃料,并计划加速丁醇和其他生物燃料的生产,使生物燃料销售份额到2010年占所有燃料的5%,到2015年占10%。
目前,第一个丁醇燃料工厂正由英国联合食品有限公司(ABNA)建造,设计生产能力为7000万L/a,到2010年,丁醇燃料可在1 250个英国石油公司(British Petroleum,简称BP)、加油站销售。
2007年2月,英国Oxfordshire-basedBiotechnology公司接受英国贸易部和工业引导技术部投资25万英镑,其他股东和商业人士投资31万英镑,计划开发新一代低成本生物燃料--丁醇。
3.3 韩国为应对高油价,韩国产业资源部2007年表示,计划大力研发生化丁醇(Bio-butanol,直接替代汽油的生物燃料)、生物合成石油等下一代新能源技术和天然气固化储存和运输技术。
第一阶段从2007年至2010年3年内,计划投入200亿韩元开发上述技术,其中政府投资113亿韩元,由韩国化学研究院、CS精油、SK建设、三星综合技术院(SAlT)和汉城大学(Hansung University)等29个企业和研究机构共同参与。
一阶段研发结束时,将开发出生产能力3万L/a生化丁醇、35桶生物合成柴油和20t固化天然气的成套设备。
3.4 中国国内的科研院所以及一些发酵企业也都开始着手丁醇的研究开发,开始这方面研究的科研院所有中国科学院上海植物生理生态研究所、上海工业微生物研究所、清华大学核能与新能源技术研究院等,其中中国科学院上海植物生理生态研究所“七五”期间承担过高丁醇比丙酮丁醇菌的选育,并成功选育出了7:2:1丙酮丁醇菌种。
相关的企业有河南天冠集团的子公司上海天之冠可再生能源有限公司、华北制药公司、河北冀州溶剂厂等,其中上海天之冠可再生能源有限公司和中国科学院上海植物生理生态研究所关于发酵法生产丙酮丁醇的项目已经申请了国家“973”、国家"863"计划以及中国科学院计划,项目的重点是构造高产、高底物选择性的丙酮丁醇菌种和开发新的发酵工艺,包括纤维质原料发酵生产丙酮丁醇、溶剂抽提耦联发酵技术以及研究先进的发酵过程装备等。
4 问题与展望4.1 发展中存在的问题及应对策略早期的丁醇发酵工业因其成本高,不敌于石油化工产品而衰落,这也是当今限制其大规模发展的瓶颈所在,据业内专家分析,如果原油价格保持在40美元/桶以上,2011年以后,生物丁醇的市场机会将会超过10亿美元。
传统丁醇发酵产业普遍存在的问题有:①丁醇产量、产率低。
由于丁醇对菌体的毒害作用,丁醇的质量浓度<13 g/L,丁醇产量<4.46s/(L·h),丁醇产率<25%(质量分数)。
②溶剂终浓度低。
传统的ABE发酵,总溶剂质量分数≤2%,水分质量分数可达98%以上,采用常规精馏方法加大了设备、电力和能源的消耗,这也是丁醇高成本的关键所在。
③丁醇在总溶剂中的比例低,一般只占60%,其余30%为丙酮,10%为乙醇,加大了后期丁醇回收、分离的成本。
④传统的丁醇发酵普遍采用玉米、糖蜜为原料生产,随着粮食价格的上涨及世界粮食资源的匮乏,丁醇的发展必将处于劣势。
针对传统丁醇发酵产业存在的问题,可从以下几方面着手,具体策略如下:(1)改良现有菌株。
利用基因工程和代谢工程技术,解除代谢过程中可能存在的产物或者中间产物的抑制,提高菌种对丁醇的耐受性,强化丁醇生产中的关键酶,切断丙酮、乙醇的生成代谢途径,提高丁醇在溶剂中的比例。
(2)研究从稀发酵料液中经济、有效回收丁醇的方法,如渗透蒸发、汽提、液-液萃取等技术。
(3)用酶学、微生物生理、发酵技术等知识优化和再商品化丁醇发酵工艺。
(4)拓展发酵原料品种,改进原料预处理方法,通过系统研究降低丁醇成本:①广泛利用价廉易得的木质纤维类原料。
能够发酵产生丁醇的原料有玉米、糖蜜、乳清、葡萄糖等。
近年来,一些农业废弃物,如稻草、玉米纤维、果园残次果等也已作为发酵底物使用,其中,以农林副产物、有机废弃物、秸秆等木质纤维素含量丰富的物质生产生物丁醇的成本较玉米、糖蜜等更低,规模化后其价格更接近石油工业丁醇,因此也更有商业前景。
目前我国农村的秸秆量产量约6.5亿t/a,到2010年将达7.26亿t/a,而农业加工业的废弃物则高达8 200多万t。
充分开发利用农作物秸秆成为农业发展的重要课题之一,既符合我国国情,也顺应国家的大政方针。
②研究有效的预处理方法,增加微生物或酶水解木质纤维素的有效性。
稀酸高温处理木质纤维类原料会产生糠醛等对微生物发酵有毒的物质,而开发化学和生物方法脱毒水解物,研究脱毒机理,对加快发酵效率,降低工艺成本具有重要意义。
③用木质纤维素开展生物燃料的高产量发酵系统研究。