生質C4化學品的產業現況與應用發展(上)

 

刊登日期:2013/11/28
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生質C4化學品可做為化石C4產品生產不足的備案
根據MarketsandMarkets的報告預測,2018年全球生質化學品的市場規模將達到834億美元。2013~2018年全球生質化學品之CAGR將達到7.7%,生質化學品將部分取代以化石原物料做為來源的化學品。近年來,美國成功開採頁岩層內的天然氣,也就是所謂的頁岩氣(Shale Gas),該氣體大量產出造成美國地區天然氣價格在3~5 USD/mBTU的低檔徘徊。由於成本較低,美國的石化廠商便以頁岩氣中的乙烷(Ethane)取代石油做為裂解廠的進料,導致裂解產物中C4的餾分大量減少。由於頁岩氣開發具備降低裂解進料成本的潛力,在原油價格高漲的現在,已有許多國家計畫投入相關技術發展。可以預期未來將有更多業者應用頁岩氣中的乙烷做為裂解裝置的進料。

生質正丁醇之發展與應用
1. 中國大陸、美國與巴西等國已具備生質正丁醇之量產能力
目前全球正丁醇之生產技術主要可分成三大類,第一類是利用石化的丙烯原料進行Oxo-process與一氧化碳反應合成丁醛,再還原生成正丁醇;第二類是發展於1920年代的生物製程Clostridium Acetobutylicum(Acetone-butanol-ethanol; ABE)程序,該法以微生物使醣類發酵,同時生成丙酮、丁醇與乙醇:第三類則是應用生質乙醇進行Guerbet反應生成正丁醇。第二與第三類的方法為生質製程,如圖二
所示。


圖二、生質正丁醇的生產方式

生質異丁醇之發展與應用
1. Gevo與Butamax為全球發展生質異丁醇之主要公司
異丁醇在工業上的製造方法主要是從石化的丙烯與合成氣反應得到異丁醛,再進行氫化還原以得到異丁醇。生質的方法方面,醣類發酵或透過特殊菌種進行生物合成為目前發展中的方法。而投入生質異丁醇生產的主要公司則為Gevo與Butamax。Ge v o 公司成立於2 0 0 5 年, 是由多間創投公司、能源公司Total與化學公司LANXESS所共同投資,目前該公司已是美國NASDAQ的上市公司。


圖三、生質異丁醇之競爭者分析

3. 量產生質異丁醇後將加速其衍生化學品的發展
Gevo公司也持續發展應用生質異丁醇合成對二甲苯之技術,2013年8月,Gevo在美國德州Silsbee的對二甲苯示範工廠正式開幕,預計2014年進入量產。目前Gevo已與Toray簽訂合作協議,未來Toray將以Gevo的對二甲苯生產對苯二甲酸與PET,並延伸至成衣與飲料包裝上。另外,2012年7月Gevo便與PET大廠M&G集團轉投資的Beta Renewables合作生產異丁醇,因此M&G集團是否也想採取與Toray集團類似的策略,將值得關注。

生質琥珀酸之發展與應用
1. 生質琥珀酸已商業化生產
在生質的製程中,琥珀酸主要是透過醣類發酵產生,目前投入該產品生產的主要公司有……以上內容為重點摘錄,如欲詳全文請見原文

作者:陳育誠 / 工研院產經中心
★本文節錄自「工業材料雜誌323期」,更多資料請見:https://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=11473


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