丁二酸:合成生物学方法将是未来发展趋势

2022/11/14 11:01:59

12月14-15日,生物降解材料研究院、TK生物基材料主办,中科国生、微构工场、丰原生物协办的《生物基与降解材料2022年度大会暨颁奖典礼》将在苏州举办,会议将发布PBAT、BDO、PLA等材料年度数据,现诚邀行业专家、企业代表出席,欢迎报名参展参会。

近年来,随着包括石油化工巨头BASF在内的多家公司建成了多条生物基丁二酸生产线,生物基丁二酸的产量也在稳步增长。

截至2021年底,全球已建成的生物基丁二酸产能6.8万吨(除中国外),实际年产量约2-3万吨。

与BioAmber同期进行合成生物学丁二酸生产的企业有Myriant、巴斯夫/Purac、帝斯曼/Roquette(reverdia)等,均有规划产能,但除去BioAmber外,仅有帝斯曼/Roquette(reverdia)进行了较大规模实际生产。

目前相关厂家所用的生产菌株不尽相同,依据菌株差异也采用了不同的发酵及分离纯化工艺。BioAmber早期的工厂是将大肠杆菌(E.coli)用作生产菌株,使用电透析法回收丁二酸。后来BioAmber和Mitsubishi合资的工厂采用酵母Candida krusei进行低pH发酵生产丁二酸。Myriant公司则将一株能利用木质纤维素水解液的大肠杆菌(E.coli)用作生产菌株,使用氨水作pH调节剂,并选择氨沉淀法分离丁二酸。

中国现有化工法丁二酸产能约4万吨,合生物基丁二酸产能2万吨(山东兰典)。

另一家企业飞扬化工通过与高校和科研院所合作,作为产业运作的主要实施者,结合陈冀胜院士团队学科优势,共同开发高效生产丁二酸的合成生物学工艺研究,拟实施建设3,000吨/年的中试项目。

生产丁二酸的传统化工法新增产能获批已经受限,合成生物学方法已经看到成本优势,将是未来趋势。丁二酸生产方法分传统化工法与合成生物学方法,传统方法中电化学方法耗能严重,新增产能受限。顺酐加氢法催化剂昂贵,成产成本较高,国内相关技改项目刚刚起步,且不符合碳中和方向。

通过合成生物学方法生产丁二酸技术已经逐渐成熟,海外早期产业转化项目并不顺利,问题关键在于彼时需求不明以及成本难降。国内山东兰典已经完成丁二酸的合成生物学方法产业化,能看到相较于石化法20%的成本优势,并开启新一轮扩产周期,通过合成生物学方法生产丁二酸将是未来发展趋势。

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