Archive for the ‘研究动态’ Category

生物柴油副产物甘油的高附加值转化应用研究进展

星期二, 六月 12th, 2012

  随着化石能源的日益耗尽及其带来的日趋严峻的环境问题,具有可再生及环境友好的生物柴油已成为最重要的替代能源之一。目前,由于全球生物柴油产业化的迅速发展,作为主要副产物的甘油也随之大量产生(每生产1 Kg生物柴油约产生0.1 Kg甘油),对国际甘油市场形成巨大的冲击并致使甘油价格急剧下降,开发以副产物甘油为原料的高附加值化工产品及生物燃料已成为必然趋势。 (更多…)

小桐子生物柴油产业化研究最新进展

星期一, 五月 28th, 2012

  近日,我园杨成源副研究员和方真研究员撰写的综述论文Review and Prospects of Jatropha Biodiesel Industry in China被国际能源类著名刊物Renewable & Sustainable Energy Reviews接收发表。这是我园第一次特邀在该刊物上发表生物能源的研究综述论文。 (更多…)

微生物在木材水解预处理中的应用

星期一, 五月 28th, 2012

  纤维素是一类由Beta-1,4糖苷键和氢键链接而成的葡萄糖聚合物,其水解后生成的葡萄糖,是燃料乙醇、生物质冶炼工业的最重要的原料。在天然的木质纤维素生物质中,纤维素被高度聚合的木质素成分包裹。这种结构阻碍了纤维素与水解催化剂的接触,严重地降低了反应效率。在水解反应前,预处理是有效地破坏木质素结构且膨化纤维素成分的必要步骤。但是,当前最有效的化学(酸、碱蒸煮)和物理化学(蒸汽爆破,氨纤维爆破)等预处理工艺的代价(反映在设备投资、生产运行、污染物排放治理等方面)非常高昂(预处理过程的花费最高,约占整个燃料乙醇生产成本的30-40%)。近年来,廉价、高效、绿色的预处理技术受到全球学术界和工业界的瞩目。 (更多…)

固体酸介导的低温生物质水解研究进展

星期六, 五月 19th, 2012

  木质纤维素基生物质中碳水化合物的含量约为75%,这些碳水化合物可以经过酸直接水解或酸—纤维素酶两步法水解为可发酵糖,从而能够为大宗化工产品如生物燃料(生物柴油、生物丁醇和沼气等)和化学品(如乙酸、苹果酸、丙酮和乳酸等)的生产提供丰富廉价的原料,是石油原料的绝佳替代品。在生产工艺和设备得到极大改善的前提下,低成本木质纤维素基生物质的大量供给,将为经糖或合成气生产平台合成大宗液体燃料和生物基化学品提供保证。据统计,把世界上所有作物残渣完全转化为生物乙醇,将会替代全球汽油消耗量的32%。预计到2030年,世界生物燃料产量将以每年6.7%的增速,达到年产2.7×106桶石油当量的燃料产品。其中,预处理和水解技术是实现纤维素燃料商业化的关键。目前常用的均相催化工艺中的化学预处理和水解技术在传质和反应效率上具有较大的优势,但这些方法具有非常多的缺点如产品分离困难、对反应器和设备腐蚀性强、催化剂无法回收重复使用和废液排放多等,从而导致许多催化工艺无法实现商业化。固体催化剂具有活性高、选择性好、寿命长、易回收和重复使用的优点,在替代传统液体酸(如硫酸、盐酸、磷酸等)用于木质纤维素的预处理、水解及高效转化生产生物燃料中具有极大的潜力。 (更多…)

Progress in co-production of biodiesel and lactic acid from rapeseed oil

星期六, 三月 24th, 2012

 In April 2011, biomass group (http://brg.groups.xtbg.ac.cn/) in Xishuangbanna Tropical Botanical Garden (XTBG), CAS reported their new progress in biodiesel production and conversion of by-product glycerol to high-value-added products. Related results were published in the international journal “Bioresource Technology” (http://dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2011.04.007), and filed a patent. (更多…)

离子液体协同固体酸催化果糖和葡萄糖合成5-羟甲基糠醛取得新进展

星期五, 三月 9th, 2012

丰富的生物质资源是将来燃料和化学品持续供应的有前景的选择。在许多可能的生物基化学品中,5-羟甲基糠醛(5-HMF)是精细化工、医药及呋喃高分子材料的有价值的中间底物,可以通过Dials-Alder、烷基化、酰基化、加氢、酯化、卤化、聚合、氧化等一系列化学反应制备多种具有高附加值的衍生物,如PET 的塑料、柴油燃料或其他化工衍生产品,被称之为该领域“沉睡的巨人”。 (更多…)

Conversion of fructose and glucose into 5-hydroxymethylfurfural with lignin-derived carbonaceous catalyst

星期五, 三月 9th, 2012

Renewable biomass is an ideal alternative for fossil resources to supply sustainable raw material for the production of biofuels and chemicals. 5-Hydroxymethylfurfural (5-HMF) is one of the top building-block chemicals from biomass according to the “Top Value Added Chemicals” proposed by the U.S. Department of Energy.It can be produced from hexoses, inulin, wood and other lignocellulosic biomass with catalysts. 5-HMF can be further converted into biochemicals and biofuels, such as PET plastics, 2,5-dimethylfuran and other liquid alkanes that can be used as transportation fuel. (更多…)

Jatropha biodiesel industry in China

星期三, 二月 29th, 2012

  Jatropha curcas L. is chosen as an ideal biodiesel crop in China because its seed kernel has high oil content (43–61%) and it does not compete with food. Its oil is non-edible, and the trees can resist drought and grow on barren and marginal lands without using arable land. Xishuangbanna Tropical Botanical Garden (XTBG) of Chinese acedemy of Sciences (CAS) as a national institute has a long histroy in study and commercialization of Jatropha industry, and made great progress in Jatropha plantation, breeding and crude oil processing. Two new high-seed/oil yield varieties (Jatropha nigroviensrugosus CY Yang; Jatropha curcas cv. multiflorm CY Yang) were bred. Novel green processes to produce biodiese, such as a two-step method using ultrasonic radiation, one-step process using ionic liquids and nanocatalysts, were also developed. (更多…)

以小桐子壳水解糖发酵生产2,3-丁二醇的工艺取得新进展

星期一, 十二月 26th, 2011

 面对环境恶化和能源短缺的潜在危机,以生物质资源为替代原料,生产能源和化学品的生物冶炼技术受到广泛地关注。其中,利用小桐子生产生物柴油是研究热点之一。随着小桐子产业的发展,大量废弃小桐子壳也随之产生。这些果皮通常被直接烧掉或掩埋,造成了资源的极大浪费。小桐子壳的主要成分是木质纤维素,其中纤维素和半纤维素含量分别达果皮重量的43%和15%。如果加以利用转化成高附加值的精细化学品,不仅变废为宝,创造出较高的经济效益,还可以拓展小桐子生物柴油生产工艺的产品品种,提升该工艺的市场竞争力。由纤维素、半纤维素水解生成的可发酵糖通过微生物发酵可以获得很多高价值产品,比如甲酸、乙酸,乳酸,甲醇、乙醇以及2,3-丁二醇等。其中,2,3-丁二醇是一种非常重要的化工原料,不仅可以用于液体燃料,还可应用于染料、炸药、香水、药物载体、树脂、塑料、有机溶剂、食品添加剂、抗冻剂等行业。 (更多…)

木质素基固体酸直接催化高酸值小桐子油制备生物柴油

星期三, 十二月 7th, 2011

生物柴油的主要化学成分为长链脂肪酸单酯,具有润滑性能好、燃烧充分、储运安全、抗爆性好、环境友好等特点,可以作为石化柴油代用品或与石化柴油混合使用。在过去的10年里,全球生物柴油市场呈现出极速稳定的增长。原料成本占生物柴油生产成本的60~80%,廉价油脂原料的寻找和开发成为必然趋势。生物柴油的高需求和大量生产,必然引发可再生原料的全球投资热潮,如非食用原料如动物油脂、小桐子油、亚麻油、油藻等。然而廉价的油脂多为低品质油脂,杂质较多。对此,合适的催化材料是实现生产工艺经济性反应的关键,绿色催化剂的应用将有助于提高反应原料的利用率,减少废物,降低生产成本。研制活性高、选择性好、易于分离、制备工艺简单、成本低、毒害小且能够回收使用的绿色催化材料,成为催化领域努力地方向。 (更多…)