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生物法癸二酸 —— 更加低碳、环保、优质、可靠的选择

   日期:2023-08-22     来源:凯赛生物    浏览:746    评论:0    
核心提示:凯赛的癸二酸采用生物法制成,生物转化过程常温常压、条件温和。生产过程中不使用重金属催化剂,也不采用致癌性原料,环保、安全优势明显。
  
 癸二酸是重要的化工原料,可用于癸二胺、聚酰胺、聚酯、防锈剂、热熔胶、增塑剂、粉末喷涂等领域。在凯赛发明生物法生产工艺之前,癸二酸一直是由传统蓖麻油化学工艺主导。化学法主要工艺过程为:蓖麻油水解成甘油和脂肪酸混合物,混合物通过提炼生成蓖麻油酸,之后蓖麻油酸通过甲酚进行高温分解,然后制得癸二酸和辛醇,生产工艺繁琐。

 

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癸二酸是系列长链二元酸的一种。在过去的十余年中,全球除癸二酸以外的长链二元酸市场的主导工艺已经由化工法全部转为生物法。凯赛生物通过其独有的生物法工艺主导全球长链二元酸市场。2022年,凯赛生物4万吨癸二酸生产线成功投产,意味着生物法的生产工艺已经由长碳链二元酸产品(DC11-DC18)成功扩展至癸二酸(DC10)。

 

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生物法癸二酸的产业化突破,不仅提升了癸二酸的产品质量,更解决了化学法癸二酸生产中一直存在的环保、原料进口依赖和供应稳定性问题,为全球客户带来了更加低碳、环保、优质、可靠的产品选择。

 


1:产品质量优势

清洁的生物转换过程和凯赛专有的提纯工艺相结合,使得生物法癸二酸品质显著高于化学法癸二酸。一般情况下,凯赛生产的生物法癸二酸产品熔点比化学法癸二酸高0.5℃,熔点的提高说明产品纯度更高,杂质更少。例如,生物法癸二酸的灰分含量相对于化学法产品低几倍,并具有更好的热稳定性等。癸二酸的质量是决定其下游聚合物产品质量的重要因素,经实验验证,以生物法产品生产的PA610的黄色指数仅为化学法癸二酸生产的PA610的1/10。

 

指数参数对比

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优异的质量

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2:制造工艺先进

化学法用含有18个碳原子的来自印度的蓖麻油原料,每量吨原料生产一吨产品。而生物法癸二酸使用来自10个碳原子的国产烷烃,理论转化率可以达到140%(w/w)以上。同时,进口的蓖麻油价格比国产烷烃还要高出80%以上。因此,生物法具有工艺上的绝对优势。

 

近年来,合成生物学作为生物制造的工具,受到全球先进国家和社会的高度重视和推崇。凯赛包括癸二酸在内的生物法长链二元酸产业化成功已经成为全球合成生物学标志性的成功项目。

 


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3:低碳优势

化学法工艺生产癸二酸的原料为蓖麻油。蓖麻油的获取需要经过种植、运输、榨取等多个环节,每个环节都需要大量的能耗。蓖麻油裂解并经催化剂转化成癸二酸必需经过高温、高压等高能耗的条件,生产过程会产生大量的碳排放;此外,蓖麻油由印度进口至中国,运输过程也会产生碳排放。

 

生物法的转化工艺在常温、常压下即可完成,工艺路线的变化大幅降低了生产过程中的碳排放。经欧洲权威碳足迹认证机构EcoVane认证,生物法癸二酸的碳排放值是6.37(kgCO2/kg LCDA),化学法癸二酸的碳排放值是8.15(kgCO2/kg LCDA)。凯赛的生物法癸二酸产品要比化学法法产的癸二酸产品碳排放量低22%。

 

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另外,生物法癸二酸的可用原料丰富,既可以用烷烃,也可以用生物基的脂肪酸。若采用生物基脂肪酸为原料,则癸二酸的全流程碳排放将进一步降低。

 


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4:环保

在化学法生产癸二酸的过程中,蓖麻油酸需要通过甲酚进行高温分解,而甲酚是皮肤和呼吸刺激物,也是C类致癌物。另外,化学法工艺每生产1吨癸二酸会产生2吨硫酸钠,如何合理处理大量的硫酸钠也给生产和环境带来极大的挑战。凯赛的癸二酸采用生物法制成,生物转化过程常温常压、条件温和。生产过程中不使用重金属催化剂,也不采用致癌性原料,环保、安全优势明显。

 


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5:国家政策鼓励项目

凯赛生物法长链二元酸项目获得国家的高度重视和支持,2017年获得国家专项技改项目支持,被列入工信部《2018工业企业技术改造升级导向计划》,2019年起凯赛生物法长链二元酸连续2次被评为造业单项冠军产品。生物法使用的原料烷烃也是我国“煤变油”的重要产业化成果的产品。

 

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6:安全稳定供应

化学法癸二酸的原料为蓖麻油。我国虽然是癸二酸的主要生产国,但蓖麻油基本依赖印度进口。蓖麻受种植面积、天气、病虫害和全球经济政治形势影响,产量和价格都极其不稳定。凯赛的生物法癸二酸原材料来源安全、充足、多元,包括石油裂解的副产品、煤变油产品和生物基脂肪酸。在生物法产业化突破和可靠的原料供应下,癸二酸的产量和价格受蓖麻油农作物产量影响的现象将被终结。

 

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在基因编辑、AI计算等技术实现突破的背景下,生物制造正在加速进入产业兑现期,成为传统的石油化工生产体系的补充甚至颠覆,有望催生万亿美元经济增量。生物制造反应条件温和,具有更高的选择性和效率等优势,符合碳中和的经济理念。

 

在长链二元酸市场,化学法工艺已经被生物法淘汰。现在,生物法在癸二酸市场也实现了产业化,为客户带来了更加低碳、环保、优质、可靠的选择。生物制造的产业趋势已经确立,并将在越来越多的细分产品上得到验证。

 
     
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