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生物炼制,生物炼油

  • 生物
  • 2026-01-26

生物炼制?一、原料不同 石油炼制的原料是石油及其衍生物,包括原油、天然气、煤等化石燃料。而生物炼制的原料则是生物质,包括植物、动物和微生物等有机物质。二、生产过程不同 石油炼制是通过高温高压和化学反应将石油分离出各种不同的化合物,如汽油、柴油、润滑油等。这个过程需要大量的能源投入,同时也会产生大量的污染物排放。那么,生物炼制?一起来了解一下吧。

生物炼制技术

生物制造是指将生物科学和工程学的成果应用于工业制造领域,以可再生生物质资源为原料,开发新产品的制造路线,大规模生产人类所需的化学品和高分子材料等。

生物制造的领域

生物制造是基因技术的具体产品应用和工业规模生产,包括生物制造的新产品、新工艺、新技术。生物制造体现在三个方面,即仿生设计、生物制造工程和生物过程加工工程。

1.仿生设计

仿生设计或仿生学是借鉴生物的某些特殊的功能,改善机器设计。研究生物、模仿生物的各种特征,生物的自组织、自生长、自生成、遗传等许多特性和规律,启迪制造,形成新的制造技术原理。这些仿生原理在制造技术上的应用将促进制造技术的变革。

2.生物制造工程

上世纪末美国提出组织工程,将细胞加工制造成材料和组织,其应用包括医疗设备、整形植入物、组织工程化的修复物、人工器官等。从制造科学的角度看,组织器官就是各种功能细胞按特定结构装配成的复杂机器。将细胞在三维空间中精确定位、排列和组装,制造出人体组织的雏形,在三维支架上对其进行培养,最终发育成具有生命功能的组织结构。这是制造科学与技术发展的崭新方向。针对生物医学的应用,生物制造工程可以按照加工材料的生物学特性分为四个层次,四个层次所需的制造技术难度逐次提高。

生物质精炼的定义

未来的生物炼制将是生物转化技术和化学裂解技术的组合,包括改进的木质纤维素分级和预处理方法、可再生原料转化的反应器优化设计、合成、生物催化剂及催化工艺的改进。由木质素纤维制工业乙醇的生物炼厂正在开发上述技术,乙醇将成为高级生物炼制的主产品。

根据美国生物质规划,能源部将在2010年建成第一座基于农业废弃物的大规模综合性生物炼厂。

1999年成立的生物质加工应用联合体(CAFI)是政府投资的合作研究计划,重点是纤维素生物质的预处理技术开发,如Auburn大学的氨水循环预处理技术、达特茅斯学院 (Dartmouth College)的水和稀酸水解逆流和直流系统、密歇根大学的氨纤维裂解预处理技术、普渡大学(Purdue University)的可控制pH预处理技术及德克萨斯农业机械大学 (Texas A&M University)的石灰预处理技术等。

在生物质(如玉米秸秆)转化为生物基产品如乙醇的过程中,纤维素酶的费用占据重要位置。90年代后期,生产每加仑(1加仑=3.785L)乙醇所用纤维素分解酶的费用为5美元,而2003~2004年酶转化费用仅为原来的1/10,生产每加仑乙醇所需酶的费用降低到50美分。

生物炼制的论文怎么写

石油炼制和生物炼制都是将原材料转化为可供使用的化学品的过程,但它们的原料、生产过程、产物等方面存在明显的异同。

一、原料不同

石油炼制的原料是石油及其衍生物,包括原油、天然气、煤等化石燃料。而生物炼制的原料则是生物质,包括植物、动物和微生物等有机物质。

二、生产过程不同

石油炼制是通过高温高压和化学反应将石油分离出各种不同的化合物,如汽油、柴油、润滑油等。这个过程需要大量的能源投入,同时也会产生大量的污染物排放。

生物炼制则是通过微生物对生物质进行代谢分解,将其转化为有用的化学品。这个过程通常需要较低的温度和压力,同时也不会产生大量的污染物排放,因此被认为是一种更加环保的工业生产方式。

三、产物不同

石油炼制的产物主要是液体燃料,如汽油、柴油和润滑油等。这些产物在性能上有所不同,但都具有能量密度高、易于储存和运输等特点。

生物炼制的产物则主要包括生物柴油、乙醇、乳酸等。这些产物在性能上也有所不同,但都具有可再生性、低碳排放等特点,被视为一种更加可持续的能源来源。

总之,石油炼制和生物炼制虽然都是将原材料转化为化学品的过程,但它们的原料、生产过程、产物等方面存在明显的差异。随着人们对环境保护意识的增强和技术的不断进步,生物炼制逐渐成为一种备受关注的新型工业生产方式。

绿色生物炼制技术

华东理工大学鲍杰课题组对采用干法生物炼制技术以玉米秸秆为原料生产L-乳酸的过程进行了严格的碳排放计算,并与传统玉米干法加工技术进行了对比,得出干法炼制玉米秸秆为乳酸具有显著的温室气体降排效果,具体如下:

研究背景与目的:聚乳酸(PLA)是重要的可降解生物聚合物材料,目前全部从玉米等粮食原料生产。从玉米秸秆和小麦秸秆等非粮生物质生产聚乳酸,可减少对粮食资源的依赖并显著降低温室气体排放。但目前从非粮生物质原料生产L-乳酸的环境效益及可持续性影响方面尚缺乏严格评估,因此该课题组开展了相关研究。

干法生物炼制生产L-乳酸的过程

以玉米秸秆为原料,经过干酸预处理、液态生物脱毒和同步糖化与共发酵,实现木质纤维素来源全谱可发酵糖的完全协同代谢,获得高手性纯度(99.6%)的L-乳酸。

再经过固液分离、脱色、脱盐、结晶、酸化等常规分离精致后获得高纯度和高手性度L-乳酸产品。

该L-乳酸产品使用常规辛酸亚锡催化剂进行缩聚和解聚,获得用于聚乳酸开环聚合的高手性纯度丙交酯。

研究方法

在Aspen Plus流程模拟系统上,建立基于严格热力学原理的干法生物炼制全流程过程模型,并以实验室小试和工业示范数据对流程模拟结果进行严格校正。

生物炼油

生物制造,BiologicalManufacturing,是一种利用生物体功能进行大规模物质加工与转化,为社会发展提供工业产品的新行业。它主要通过微生物细胞或酶蛋白作为催化剂,进行化学品合成,或以生物质为原料,转化为能源化学品与材料。

生物制造旨在打破传统石油化学工业路线,推动能源与化学品向更加低碳循环、绿色清洁的方向转变。这一行业的发展,主要依赖于先进发酵工程、现代酶工程、生物炼制和生物过程工程等新技术的发明与应用。

先进发酵工程,是通过微生物的发酵过程,生产出各种有机化合物和生物制品,例如抗生素、氨基酸、维生素等。现代酶工程则利用酶蛋白作为催化剂,进行化学品的合成,具有高效、环境友好等优点。

生物炼制技术,将生物质资源转化为能源化学品与材料,如生物燃料、生物塑料等。生物过程工程则涉及生物技术在工业生产中的应用,包括生物催化、生物分离、生物反应器设计等。

生物制造的优势在于低碳循环、绿色清洁,这不仅有利于环境保护,也有助于推动经济可持续发展。随着科技的进步,生物制造将在更多领域发挥重要作用,为社会带来更加绿色、清洁的未来。

近年来,生物制造技术取得了显著进展,应用范围不断扩大。从医药、化工到农业、能源,生物制造正在改变传统行业的生产方式,推动产业转型升级。

以上就是生物炼制的全部内容,高级生物炼制被视为新型生物产业的基础,旨在通过开发新的化学、生物和机械技术,大幅度扩展可再生植物基原材料的应用。这一创新模式成为了环境可持续发展的关键,推动了化学和能源经济的转型。美国国家再生能源实验室(NREL)对生物炼制的定义为:以生物质为原料,结合生物质转化工艺与设备,集成生产燃料、内容来源于互联网,信息真伪需自行辨别。如有侵权请联系删除。

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