這一未來產業,正在醞釀一場關于石油化工產業的變革。
石油巨頭的一舉一動,總是牽引著行業的根根神經。
近日,中國石油董事長戴厚良出席了一場重要的會議,這個會議是關于未來產業--生物制造的。
他在會上表示,中國石油作為全球最大的綜合性能源與化工公司之一,在努力供給油氣能源和基礎化工品的同時,積極發展新興產業、超前布局未來產業,加大技術創新力度,著力發展生物制造業務。中國石油愿與各方一道,深化交流合作,攜手打造創新聯合體,共同推動生物制造領域的基礎研究和原創性研究,加快前沿技術和共性技術供給,著力打造生物制造產業生態系統。
提起生物制造,可能很多人會覺得它和石油化工并不搭邊。
但實際上,它們之間早已在相互碰撞之后深深融合,在化學工業中得到了廣泛應用,在生物新材料、能源等行業快速發展,甚至在一線開采油氣上也能發揮巨大的作用。
值得一提的是,生物制造被認為具有引領“第四次工業革命”的潛力,并且,市場規模未來能達到萬億級別。
在和生物制造碰撞與融合下的石油化工產業,正發生著新的變化。
01
碰撞與融合
簡單來說,生物制造就是以工業生物技術為核心,利用酶、微生物細胞,結合化學工程技術進行目標產品的加工過程。
生產出來的產品呢,包括生物基材料、化學品、生物質能源、食品、藥品等。
看到這是不是很眼熟了,沒錯,最近很火熱的生物燃料乙醇,高端新材料中的很多產品像環保橡膠、生物塑料等,其實都來自“生物制造”。
就拿新材料來說,要問當今熱門新材料有誰,生物基化學品與材料絕對能排得上號。
生物質原料經生物煉制后,可以得到生物基材料和化合物,包括生物基聚酯、生物基橡膠、生物基聚酰胺、生物基復合材料等。
目前呢,很多也已經在大量上產了,像國內百噸級生物基對二甲苯示范線已經在建設中;中國石化國內首款生物基聚烯烴產品已經上市開始買賣了。
還有,今年在燃料領域特別火的綠色甲醇,生物質氣化或者生物質熱裂解就是制備的一條技術路線,它的經濟性直接關系著綠色甲醇的未來。另一個在航空燃料領域很火的可持續航空燃料也是如此。
值得一提的是,生物制造還能幫助采油。中國石化牽頭的“油田采油生物制劑研發及應用”項目,研制的生物表面活性劑、生物聚合物和生物酶等生物制劑,由于分子結構多樣、功能豐富、性能可塑,在高溫高鹽油藏開采中能發揮重要作用。
如此種種,越來越多的石油化工應用場景在改變著舊有的模樣,融合進生物制造的身影。
02
新的發展機遇
生物制造在和化工、新材料、能源等各個行業相融合的過程中,也形成了新的產業鏈和商業模式。
在改變傳統石油化工生產模式的同時,也帶來了新的發展機會。
就拿生物基材料來說,它不僅解決了行業里令人頭疼的能碳問題,而且更省時省力。
比如,石化工業中重要的基礎原料“三烯三苯”,現在就能通過生物制造過程獲得。并且在生物反應過程中的乳酸、糠醛、琥珀酸、衣康酸、丙烯酸、己內酰胺等平臺化合物,可以衍生出大量石化下游產品。
像巴西Braskem公司推出的甘蔗-乙烯技術,可減少約60%的能耗和40%的溫室氣體排放;纖維素基聚羥基脂肪酸酯對溫室氣體減排的貢獻更是超過90%。
生物制造技術在其中可謂是大放異彩,未來的石油化工消費市場,將會有相當大的體量被生物基材料占據。甚至有人認為,生物基材料是后石油時代一場重大變革。
美國《生物質技術路線圖》預測,到2030年,生物基化學品將替代25%的有機化學品和20%的石油燃料。
歐盟《工業生物技術遠景規劃》預計,到2030年生物基原料將替代6%-12%的化工原料,精細化學品的30%-60%將由生物基制造。
預測雖有不同,但在石油化工產業的發展機遇卻很清晰。
03
國內外的布局
我們知道,未來化石能源要逐步減少能源用途,在脫碳和擺脫傳統化石燃料壓力日益增加的情況下,石油化工公司也在探索將生物制造融合進石油化工產業中,目前布局最多的就是生物燃料和生物基材料。
近年來,殼牌積極布局生物柴油、生物乙醇、可持續航空燃料和可再生天然氣等低碳燃料的研發、生產和供應。
埃克森美孚在過去幾年來對生物燃料研究的投資約2.5億美元。該公司希望到2025年,每天生產1萬桶藻類生物燃料。
中國石油藍海新材料(通州灣)公司將錨定建設世界一流高端化工新材料企業的目標,建設高端化工新材料產業基地、中國石油創新技術孵化基地“兩大基地”,著力打造精細化工、生物制造、智能制造“三大示范區”;中國石油石化院新成立了生物化工研究所。
中國石化在生物制造領域的布局則更為具體和多元化,在生物可降解材料、生物基聚烯烴產品、生物基苯酚產品、生物航煤技術等眾多領域都有布局。
中國海油旗下的中海化學與中國科學院深圳先進院共同組建了碳中和與糧食安全交叉創新聯合實驗室,將通過生物技術開發與研究,推進糧食、化工品的生產。
除了全球石油化工公司在加大投資,政策層面上,國內外無一例外都很重視生物制造的發展,出各項政策來優先支持其發展,生物制造已成為全球新一輪科技革命和產業變革的重要一環。
美國早在2010年就將生物經濟研究作為政府優先支持的領域;日本對2019年制定的生物戰略進行了修訂,將”生物戰略”改為“生物經濟戰略”,并確立了2030年實現100萬億日元市場規模;英國科學、創新和研究部宣布《工程生物學的國家愿景》,制定了10年戰略計劃,旨在利用生物學提供新的醫學療法、作物品種、環保燃料和化學品。
我國則在2022年首次發布生物經濟五年規劃--《“十四五”生物經濟發展規劃》。
里面提出依托生物制造技術,實現化工原料和過程的生物技術替代,推動化工、醫藥、材料、輕工等重要工業產品制造與生物技術深度融合。
去年1月,工信部等六部門印發《加快非糧生物基材料創新發展三年行動方案》,提出到2025年,非糧生物質原料利用和應用技術基本成熟,部分非糧生物基產品競爭力與化石基產品相當的發展目標。
相信在不久的將來,生物技術在促進石化工業的發展中,將發揮更大的作用。
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