9月(yue)20日(ri)，巴斯夫發布消息稱，將從嘉吉公司（Cargill）和漢姆股份公司（HELM AG）合資組建的(de)企業Qore^? LLC（以下簡(jian)稱(cheng)Qore）獲得生物基(ji) 1,4-丁二醇（BDO）QIRA^?的長期(qi)使用權。巴斯(si)夫(fu)(fu)和(he) Qore 已就此達(da)成協議。Qore 將在(zai)嘉吉位(wei)于美國愛荷華州埃(ai)迪維爾的(de)(de)生(sheng)物技術園區(qu)和(he)玉米精(jing)煉廠生(sheng)產生(sheng)物基(ji)丁二(er)醇。巴斯(si)夫(fu)(fu)將擴大(da)現有丁二(er)醇衍生(sheng)物的(de)(de)產品(pin)組合，例如聚四亞(ya)甲基(ji)醚二(er)醇（聚四氫呋喃，PolyTHF）和(he)四氫呋喃（THF）的(de)(de)生(sheng)物基(ji)種類。首(shou)批商(shang)品預計將于 2025 年第一季度面(mian)市(shi)。

生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)基BDO是(shi)由(you)(you)纖維素或淀粉(fen)等生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)原料通(tong)過水(shui)解產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)葡萄糖通(tong)過特殊的(de)(de)(de)酶(mei)發酵形成(cheng)的(de)(de)(de)。由(you)(you)于可持續(xu)化(hua)發展和節能減(jian)碳成(cheng)為國內乃至全(quan)球(qiu)范(fan)圍內工業(ye)(ye)(ye)發展的(de)(de)(de)主要趨勢，生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)基BDO也成(cheng)為行業(ye)(ye)(ye)風口受到業(ye)(ye)(ye)者(zhe)廣泛關(guan)注。據(ju)相關(guan)數(shu)據(ju)報(bao)道截(jie)至2020年，全(quan)球(qiu)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)基BDO市場(chang)規模估算達到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(sheng)(sheng)(sheng)產生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)基BDO，QIRA是(shi)通(tong)過從(cong)玉(yu)米中提取(qu)的(de)(de)(de)植物(wu)(wu)(wu)糖發酵制成(cheng)的(de)(de)(de)，其質(zhi)量與(yu)同規格(ge)的(de)(de)(de)化(hua)石基BDO相同。

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%。”

一步法(fa)也叫直(zhi)(zhi)接發(fa)酵法(fa)，將(jiang)糖(tang)(tang)類物(wu)質與水、無機鹽和微生物(wu)混合在一起，通過(guo)(guo)微生物(wu)的發(fa)酵過(guo)(guo)程，將(jiang)糖(tang)(tang)類物(wu)質直(zhi)(zhi)接轉化(hua)為(wei)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(jiao)法(fa)(fa)和丁二(er)酸轉化合法(fa)(fa)兩(liang)種(zhong)生(sheng)物(wu)法(fa)(fa)制BDO工(gong)(gong)藝已成功建立(li)工(gong)(gong)業化生(sheng)產線(xian)，其中(zhong)糖類直接發酵(jiao)法(fa)(fa)主要采用的(de)是Genomatica公司授權的(de)工(gong)(gong)藝。

美(mei)國Genomatica公司2008年首(shou)次(ci)開發(fa)了以(yi)糖類直接發(fa)酵生(sheng)產BDO的技術(shu)，并在2010年成(cheng)功實現3m³/d發酵中試工(gong)藝(yi)驗證。

2012年，Genomatica和DuPont Tate&Lyle Bio Products公(gong)司(美國(guo)DuPont和英國(guo)Tate&Lyle合(he)資公(gong)司)合(he)作建立工(gong)業(ye)放大生(sheng)(sheng)產(chan)線(xian)(xian)，并歷時5周(zhou)生(sheng)(sheng)產(chan)了500萬(wan)磅生(sheng)(sheng)物基BDO，該生(sheng)(sheng)產(chan)線(xian)(xian)采用Genomatica的(de)BDO發酵工(gong)藝和Tate&Lyle的(de)示(shi)范(fan)規模(mo)裝(zhuang)置。

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)，意(yi)大(da)利(li)Novamont公司采(cai)用(yong)Genomatica直(zhi)接發酵技術建立了世(shi)界(jie)第一(yi)座生(sheng)物(wu)基(ji)BDO專(zhuan)用(yong)工業化(hua)工廠——MaterBiotech，該(gai)工廠產能3萬噸/年(nian)，目前全部(bu)用(yong)于Novamont生(sheng)物(wu)降解塑料Mater-Bi系列產品的生(sheng)產。

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，中國(guo)元利化學集(ji)團(tuan)股份有限公司(si)成(cheng)功研發并投產(chan)生(sheng)物基BDO，并于2022年正式批量出口歐盟市場，實現了(le)國(guo)內(nei)生(sheng)物基BDO產(chan)品零的(de)突破(po)。

2010年(nian)，BioAmber公司(si)利用美國DuPont公司(si)授權的丁(ding)二酸催化加氫技術開發出生(sheng)(sheng)(sheng)物基BDO生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工(gong)藝。2015年(nian)，BioAmber與日本(ben)三井公司(si)(Mitsui)在加拿大(da)安大(da)略省(sheng)建(jian)設投產(chan)(chan)3萬噸/年(nian)的丁(ding)二酸工(gong)業化生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線，該產(chan)(chan)線可以(yi)轉換生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)2.2萬噸/年(nian)的生(sheng)(sheng)(sheng)物基BDO。

2013年(nian)，英國JMDavy公司(si)宣布其位于Teesside的工廠采用丁二酸催化(hua)成功生產出生物基BDO，該丁二酸原料(liao)來自(zi)于Myriant公司(si)發酵(jiao)工藝生產。

此外，新建生(sheng)物(wu)(wu)基(ji)BDO項目的還有，金發(fa)科技遼(liao)寧(ning)1萬噸(dun)生(sheng)物(wu)(wu)基(ji)BDO項目，美國(guo)嘉吉(ji)和德(de)國(guo)Helm的合(he)作(zuo)建設6.5萬噸(dun)生(sheng)物(wu)(wu)基(ji)BDO項目。

部分生物基BDO生產商（已有產能/擬建）

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根據公開資料整理

從當前產能的應用(yong)(yong)情(qing)況(kuang)來看，生(sheng)物基BDO主要應用(yong)(yong)于(yu)制造生(sheng)物基PBAT。巴(ba)斯夫和(he)Novamont生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)的生(sheng)(sheng)(sheng)物基均自用不外售，以生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)物基PBAT。

在(zai)中國，由于近年(nian)來的(de)(de)禁(jin)限塑政策，PBAT作為(wei)可(ke)降解(jie)塑料(liao)袋的(de)(de)重要材(cai)料(liao)，該行業(ye)的(de)(de)發(fa)展速(su)度驚人，已經形成了較(jiao)為(wei)完(wan)整的(de)(de)產(chan)業(ye)鏈。而這些PBAT是化石基的(de)(de)產(chan)品，其原料(liao)BDO、己二酸（AA）等(deng)也都是化石基。

據悉，歐盟對PBAT制(zhi)成(cheng)的生物降(jiang)解膜袋，要求達到一定的生物基含量(60%）。目前因為生物基(ji)BDO產(chan)能未得(de)到大幅提(ti)升，標準執行并不嚴(yan)格。但隨著產(chan)能進一步提(ti)升，生物基(ji)BDO仍具有投資前景。

2022年9月，為紡(fang)織服(fu)裝行業開發(fa)創(chuang)新纖維和技術解決方案的(de)全球(qiu)領導者(zhe)萊卡(ka)公司，宣布(bu)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作為主要原料進行生物基(ji)氨綸商業(ye)化生產的公司(si)。

通過這次合作，LYCRA^?（萊卡^?）纖維70％的(de)(de)成分將(jiang)來自每(mei)年可(ke)再生(sheng)的(de)(de)原材料(liao)。與由化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)的(de)(de)原料(liao)所制成的(de)(de)同等(deng)產品(pin)相比，這(zhe)一(yi)變化(hua)有望將(jiang)LYCRA^?纖維的碳足(zu)跡最高減少44％，同時保持與傳統 LYCRA^?纖維相同的高質量性能參數。

生物基BDO在“從搖籃到大門(men)”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)入該(gai)行業的門檻(jian)也較(jiao)高：

來源：中國化工信息周刊