生物質轉化制糠醛工藝的研究進展

高美香，劉宗章，張敏 華

（1 天津大學石油化工技術開發中心，天津 300072；2 天津大學綠色合成與轉化教育部重點實驗室，天津 300072）

隨著化石能源的日益枯竭以及環境問題的逐漸惡化，全世界均面臨著能源和環境危機。因此，尋找一種可再生的、環境友好的新型替代能源至關重要[1]。而生物質的利用不僅開發了一種新的能源平臺并且減少了CO2的排放，而且增加了對廢棄資源的利用途徑，對農業經濟發展也能起到很大的支持作用[2-3]。因此，在非化石的碳能源中，生物質的利用被認為是一種非常有前景的選擇[4-5]。

美國國家能源部（西北太平洋國家實驗室和美國可再生資源實驗室）所研究的生物質煉制工藝[6]是將生物質中的淀粉、半纖維素、纖維素與木質素先分解或裂解為生物基合成氣、果糖、葡萄糖、木糖、樹膠醛糖、乳糖和蔗糖等中間平臺化合物，再進一步通過化學反應合成甘油、丙酸、丙二酸、琥珀酸、蘇氨酸、衣康酸、糠醛、檸檬酸等平臺化合物。1832年，德國化學家Doebernier[7]在利用硫酸作用于糖和淀粉制取甲酸時，意外發現了糠醛。它具有廣泛的用途[8-10]：①作為生產衍生物(如呋喃、甲基呋喃、四氫呋喃、呋喃酸、糠醇等)的起始原料；②作為萃取劑用于潤滑油、柴油和植物油的精制；③作為殺蟲劑。

目前，我國共有糠醛生產企業140 多家，總產能達到200 kt/a。生產企業眾多，但單個產能都不高，大多在1000～4000 t/a，生產工藝多采用一步硫酸催化法，少數采用鹽酸催化，糠醛收率低（一般在50%左右）、污染嚴重、耗能高、原料利用率低。……