近日,科思创宣布正式启动Bio4PURConti(面向可持续聚氨酯行业的生物基连续生产)项目,并担任这项欧盟资助的开创性计划的项目协调方。该项目旨在开发全球首个生物基苯胺连续生产工艺,标志着聚氨酯行业核心原料的绿色制造迈向全新阶段。
苯胺:聚氨酯产业的关键基石
苯胺是塑料和化学工业的关键原材料,尤其用于生产MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯),而MDI是聚氨酯的核心结构单元。聚氨酯被广泛应用于保温材料、汽车部件、涂料、胶粘剂等领域,是现代工业不可或缺的基础材料。然而,目前全球绝大部分苯胺生产仍依赖石油等化石原料,每年产生约2000万吨二氧化碳排放。在碳中和目标驱动下,开发低碳甚至零碳的苯胺生产工艺已成为化工行业绿色转型的迫切需求。
微生物发酵+化学催化:100%植物基碳的绿色路径
科思创的生物基工艺采用了一种定制微生物,通过发酵将植物生物质中的工业糖转化为中间体;随后利用化学催化作用,将该中间体转化为苯胺,最终产品含有100%植物基碳。由此产生的生物基苯胺与现有的聚氨酯价值链完全兼容,无需改变下游工艺即可满足MDI规格要求。
技术突破:从分批发酵到连续发酵
Bio4PURConti项目的核心突破在于将现有生物基苯胺生产采用的分批补料发酵工艺升级为连续发酵技术。在传统分批工艺中,原料分阶段投放、产品分批次采收,生产效率和工艺稳定性存在提升空间。连续发酵则实现原料投放与产品采收同步进行,能够显著提高时空产率并大幅降低产品碳足迹。
项目将从实验室规模放大至1.5立方米的半工业示范装置,分别在比利时根特的Bio base Europe中试工厂和德国勒沃库森的科思创基地进行验证。示范装置将整合细胞循环、实时分析技术和下游处理环节,在实际生产接近的条件下测试工艺效率和适用性。
十方联合体:横跨七国的产学研协同
Bio4PURConti项目联合体由来自七个国家的十家工业和学术机构组成。成员包括科思创德国公司、爱沙尼亚Fibenol Imavere、德国斯图加特大学、比利时Bio base Europe中试工厂、德国ZEDO、挪威科技大学、法国Axel'One、芬兰VTT技术研究中心、德国CLIB工业生物技术集群以及西班牙AEIMIS。项目总预算为840万欧元,其中欧盟“循环生物基欧洲联合企业(CBE JU)”提供700万欧元资助,项目周期为42个月。
科思创工艺技术负责人Markus Dugal博士表示:“Bio4PURConti是一个里程碑式的项目——不仅对科思创或苯胺市场如此,对整个工业生物技术领域亦然。在半工业规模上验证连续发酵用于苯胺这类大宗原材料的生产,将为生物技术工艺在化学工业中的应用树立新的标杆。生物学与工程学在大规模结合时,可以从根本上重塑我们生产全球依赖材料的方式。”
战略意义:引领苯胺生产去化石化转型
作为全球领先的苯胺生产商之一,科思创年产能超过100万吨。公司通过此次项目验证生物基原料在大宗基础化学品生产中的工业化应用可能性,旨在推动苯胺生产向更可持续的方向转型。Bio4PURConti项目的成功实施,将为聚氨酯行业乃至更广泛的化工领域提供一条可复制的低碳技术路径,助力全球化工产业加速迈向碳中和。