9月20日，巴斯夫(fu)發布消息稱，將從(cong)嘉吉公司(si)(si)（Cargill）和漢姆(mu)股份公司(si)(si)（HELM AG）合資組建的企業(ye)Qore^? LLC（以下簡稱Qore）獲得生物基 1,4-丁二醇（BDO）QIRA^?的長期(qi)使用權。巴斯夫和 Qore 已就(jiu)此達成協議(yi)。Qore 將在(zai)嘉吉位于美國愛荷華州埃迪(di)維(wei)爾的(de)生物技術園區和玉米精煉廠生產生物基丁二(er)醇。巴斯夫將擴大(da)現有(you)丁二(er)醇衍(yan)生物的(de)產品組合，例如聚四亞甲基醚(mi)二(er)醇（聚四氫呋喃，PolyTHF）和四氫呋喃（THF）的(de)生物基種(zhong)類。首批商品預計將于 2025 年第(di)一季度面(mian)市。

生物(wu)基BDO是(shi)由(you)纖維素或淀粉等生物(wu)原料通(tong)過水解產生的(de)葡萄糖通(tong)過特殊的(de)酶發酵形成(cheng)的(de)。由(you)于可持(chi)續化(hua)發展和節能(neng)減碳成(cheng)為國內乃至全球(qiu)范圍內工業(ye)發展的(de)主要(yao)趨勢，生物(wu)基BDO也成(cheng)為行業(ye)風(feng)口受到業(ye)者(zhe)廣泛關(guan)注(zhu)。據(ju)(ju)相(xiang)關(guan)數據(ju)(ju)報道截至2020年，全球(qiu)生物(wu)基BDO市場規模(mo)估算達到1.91億美(mei)元，預計2030年將達到3.93億美(mei)元，2021—2030年復合年均增長率為7.5%。Qore以QIRA品牌生產生物(wu)基BDO，QIRA是(shi)通(tong)過從玉米中提取的(de)植物(wu)糖發酵制成(cheng)的(de)，其質量(liang)與同(tong)規格(ge)的(de)化(hua)石(shi)基BDO相(xiang)同(tong)。

Qore首席執行官Jon Veldhouse表示：“QIRA是一款完美的產品，一款使行業能夠快速、無縫地轉向更可持續的替代品。與化石基BDO相比，QIRA的BDO衍生物具有相同的物理和技術特性，并且產品的碳足跡 (PCF) 可減少86%。”

一(yi)(yi)步法也叫(jiao)直(zhi)接(jie)發(fa)酵法，將(jiang)糖類物(wu)質與水(shui)、無機鹽和微(wei)生物(wu)混合在一(yi)(yi)起，通過微(wei)生物(wu)的發(fa)酵過程(cheng)，將(jiang)糖類物(wu)質直(zhi)接(jie)轉化(hua)為BDO。

一步法生產工藝主要由Genomatica公司掌握，它通過在篩選過的大腸桿菌群中引入一個或多個編碼DNA使其具有 4–HBCoA 或腐胺途徑酶，從而滿足BDO生物合成的代謝設計。此外，Genomatica還發明了一種用于增強甲醇還原當量的代謝途徑，通過提高還原用甲醇當量從而進一步提高BDO的產率。一步法的原料目前主要使用小麥秸稈和玉米秸稈。

兩步法利用微生物發酵將葡萄糖轉化為丁二酸，再用生成的生物基丁二酸來生產BDO。兩步法生產工藝由中國科學院研發。

目前，糖類直接發酵法和丁二(er)酸轉化(hua)合法兩(liang)種生(sheng)物法制BDO工藝已成功建立工業化(hua)生(sheng)產線，其中糖類直接發酵法主要采用(yong)的是(shi)Genomatica公司授權的工藝。

美國Genomatica公(gong)司2008年(nian)首(shou)次開發了以糖(tang)類直接發酵生(sheng)產BDO的技術，并在2010年(nian)成功實現(xian)3m³/d發酵中試工(gong)藝驗證。

2012年，Genomatica和DuPont Tate&Lyle Bio Products公(gong)司(美國DuPont和英國Tate&Lyle合資公(gong)司)合作建立工(gong)業放大生產線，并(bing)歷時5周生產了500萬磅生物基BDO，該生產線采(cai)用Genomatica的BDO發酵工(gong)藝和Tate&Lyle的示范規模裝置(zhi)。

2013年，BASF宣布采用Genomatica專利技術從可再生原料商業化生產出生物基BDO，其質量與石油基BDO相媲美，并將該產品交付客戶進行測試和用于商業用途。目前BASF生物基BDO產能約3萬噸/年。

2016年(nian)(nian)，意大利Novamont公司采用(yong)Genomatica直接發酵技(ji)術建立了(le)世界第(di)一座生物基BDO專用(yong)工(gong)業化工(gong)廠(chang)(chang)——MaterBiotech，該工(gong)廠(chang)(chang)產(chan)(chan)能3萬(wan)噸/年(nian)(nian)，目前全(quan)部用(yong)于Novamont生物降解塑(su)料Mater-Bi系列產(chan)(chan)品的生產(chan)(chan)。

2021年，美國農業食品巨頭嘉吉公司(Cargill)與德國Helm公司共同成立Qore公司，將利用Genomatica技術建設生物基BDO工廠，該工廠將建于Cargill位于美國愛荷華州埃迪維爾的現有設施周邊，預計總投資3億美元，將生產6.5萬噸/年的BDO，計劃于2024年投入運營。

2021年，中(zhong)國元利化學集團股份有限(xian)公司成功研發并(bing)投產生物基(ji)BDO，并(bing)于2022年正(zheng)式批量(liang)出口歐盟市場，實現(xian)了國內生物基(ji)BDO產品零的(de)突破。

2010年，BioAmber公(gong)司利用美國DuPont公(gong)司授權的丁(ding)二(er)酸催(cui)化加氫技術開發出(chu)生(sheng)(sheng)物基BDO生(sheng)(sheng)產(chan)工藝。2015年，BioAmber與日本三井公(gong)司(Mitsui)在(zai)加拿大安大略省建(jian)設投產(chan)3萬噸/年的丁(ding)二(er)酸工業化生(sheng)(sheng)產(chan)線，該產(chan)線可(ke)以轉換生(sheng)(sheng)產(chan)2.2萬噸/年的生(sheng)(sheng)物基BDO。

2013年，英國JMDavy公(gong)司宣(xuan)布其位于Teesside的工廠采用丁二酸催化成功生產(chan)出(chu)生物基BDO，該丁二酸原料來自于Myriant公(gong)司發酵工藝生產(chan)。

此外，新建生(sheng)物(wu)(wu)基BDO項(xiang)(xiang)目(mu)的(de)還有，金(jin)發(fa)科技遼寧1萬噸(dun)(dun)生(sheng)物(wu)(wu)基BDO項(xiang)(xiang)目(mu)，美國(guo)嘉吉和德國(guo)Helm的(de)合作(zuo)建設6.5萬噸(dun)(dun)生(sheng)物(wu)(wu)基BDO項(xiang)(xiang)目(mu)。

部分生物基BDO生產商（已有產能/擬建）

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根(gen)據(ju)公開資料整(zheng)理

從當前(qian)產(chan)能的應用情(qing)況來(lai)看(kan)，生物基(ji)BDO主要應用于制造生物基(ji)PBAT。巴斯夫和Novamont生(sheng)(sheng)產(chan)的生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)基均自用(yong)不外售，以生(sheng)(sheng)產(chan)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)基PBAT。

在中國(guo)，由(you)于(yu)近年來(lai)的禁限塑(su)政策，PBAT作為可降解塑(su)料袋(dai)的重要材料，該行(xing)業的發展(zhan)速度(du)驚人(ren)，已經(jing)形(xing)成了較為完整的產業鏈(lian)。而這些PBAT是化(hua)石(shi)基的產品，其原料BDO、己二(er)酸（AA）等也都是化(hua)石(shi)基。

據悉，歐盟對(dui)PBAT制成的(de)生(sheng)物降解膜袋，要求(qiu)達到一定(ding)的(de)生(sheng)物基含(han)量(60%）。目前因為生物基BDO產能(neng)未得到(dao)大(da)幅(fu)提升(sheng)，標準執行(xing)并(bing)不(bu)嚴格。但隨著(zhu)產能(neng)進一步(bu)提升(sheng)，生物基BDO仍(reng)具有投資前景。

2022年9月(yue)，為紡(fang)織(zhi)服裝行業開發創新(xin)纖維和技術解決(jue)方案(an)的(de)全(quan)球領導者萊卡公(gong)司，宣(xuan)布已與Qore^?簽訂協議，成為全球首個大規模使用新一代的生物基(ji)BDO作為主要原料進(jin)行生物基(ji)氨綸(lun)商業化(hua)生產的公(gong)司。

通過(guo)這次合作，LYCRA^?（萊卡^?）纖維70％的(de)成分將來自每年可再生的(de)原材料(liao)。與由(you)化(hua)石燃料(liao)的(de)原料(liao)所(suo)制(zhi)成的(de)同等產品相比，這一變化(hua)有望將LYCRA^?纖維的碳足跡最高減(jian)少44％，同時保(bao)持與傳統 LYCRA^?纖維相同的高(gao)質量(liang)性能參(can)數。

生物基BDO在“從搖籃到大門”生命周期階段可以大量減少溫室氣體排放，根據Genomatica的LCA（生命周期分析）估算，生物基BDO對比石化基可以減少52%溫室氣體排放。未來，隨著下游可生物降解塑料的推廣應用和國家“雙碳”政策的嚴格落實，生物法制BDO工藝將得到進一步發展，有望與現有工業化BDO生產工藝相競爭。

然而(er)新玩家進(jin)入(ru)該行業的門檻也較高(gao)：

來源：中國化工信息周刊