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生物化工产业为可再生环保沥青的发展打开了一个新的思路
生物化工产业为可再生环保沥青的发展打开了一个新的思路
  • 发布日期:2020-04-08
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详细信息

       英国的专家尽管在技术上可以开发出可替代石化沥青的植物沥青,但由于受到原料和市场的限制,难有大的作为。相比较而言,中国拥有十分丰富的可再生植物资源,特别是秸秆作物资源,蓬勃发展的生物化工技术已经可以分解玉米秸秆中的多糖,其中一个路径就是炼制燃料乙醇或多元醇,还有一个路径就是多元糖类物质经过酸化或酯化处理后,可部分替代石化沥青,达到防水卷材或道路沥青的要求。

       植物炼制沥青的开发,利用淀粉质材料或玉米秸秆中的C5、C6糖经过酯化或环化处理成大分子化合物之后,添加到沥青当中,减少沥青的用量,达到部分替代的目的。在防水卷材的多次试验中根据效果的要求,可以替代5~15%的石化沥青。

植物沥青

       相比植物油脚的提炼,生物化工法炼制的可再生沥青完全具备工业化大规模生产的要求,根据我们的测算,玉米秸秆有用的C5、C6糖大约占到其质量比重的60%左右,可直接提炼成高附加值的燃料乙醇或者多元醇,余下30%部分可直接炼制成植物沥青,相当于每吨玉米秸秆的18%可以炼制成植物沥青。

       保守估计,仅我国玉米大省吉林省,每年玉米秸秆的产量就大约有3600万吨,目前,当地农户大都直接燃烧成灰作为肥料回用,造成了大量的浪费和二氧化碳排放,污染环境。如果,其中的一半秸秆能够有效利用起来提炼成植物沥青,大约可以形成324万吨的年产能,接近我国目前需要从国外进口石化沥青的总量,具有非常重要的战略意义。

       从经济回报看,目前,吉林省玉米秸秆的收购价是400元/吨,可综合利用价值部分占60%。其中,炼制燃料乙醇或多元醇的比例占42%,市场平均售价为8000元/吨,余下18%可炼制成植物沥青,假设植物沥青售价为3000元/吨,那么综合每吨的产品价值将可以达到3684元,产品价值与原料成本之比为9.21:1,价值提升空间巨大,因而,玉米秸秆具有十分可观的开发利用价值。目前,秸秆制燃料乙醇或多元醇的技术已经十分成熟,植物炼制沥青的开发利用也已经指日可待。  

       如果我们仅仅依靠植物油脚的综合开发利用,是难以满足我国石化沥青市场需求的,因为由于单个加工企业的油脚规模均很小且分散,造成收集成本过高。但生物化工企业目前正蓬勃发展,规模日渐强大,特别是植物秸秆的综合利用开发,就可以形成较大的单产规模和产能,满足石化沥青的市场需求。植物沥青除了在铺路和防水卷材等领域应用以外,还可以作为良好的制模粘合剂使用。

       植物沥青不属于多芳环复杂化合物,它具有低碳环保和可再生的优点,未来石化沥青枯竭后,我们依然可以透过植物炼制技术源源不断地生产出来。此外,与石化沥青有着明显区别的是,植物沥青具有一定的亲水性和可降解性,不能简单给予替代使用,必须采用一些表面活性溶剂或者乳化剂配合使用,改善与石化沥青的相容性。

       植物沥青常温下具有良好的流动性,与石化沥青均匀混和后,起到一定的增稠作用,会增加沥青与碳酸钙或者石料的粘合性及亲和力,不易出现沉降分层,使铺洒更加均匀。

       英国交通研究实验室的环境顾问认为,如果植物沥青在再循环利用以及耐久性方面改进到石化沥青的水平,那么植物沥青将具有广阔的发展前景。

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