精細化工是當今世界化學工業發展的戰略重點，也是“十四五”我國石化產業高質量發展的重點領域和重要方向，具有技術密集程度高、產品附加值高、利潤率水平較高等特點。

在“雙碳”目標下，精細化工的綠色轉型已成為全球共識，也是我國戰略發展方向。生物化工在精細化學工業中的作用將更為突出，主要趨勢包括：對更高生產效率和更大生產力的需求，適應資源、生態和社會發展趨勢，高端精細化學品的生產技術創新。

2023年11月24~25日，第二十三屆全國精細化工行業（濱海）大會舉辦。會上，全國精細化工原料及中間體行業協作組副理事長羅亞敏指出，經過多年發展，我國精細化工產業在全球化工產業格局中地位突出、優勢顯現，并逐漸步入綠色發展、轉型升級的階段。國內精細化工行業每年的產值規模在4萬億～5萬億元，形成了產品門類較為齊全的產業體系。

未來5年我國精細化工市場年均增速約6%

精細化工是工業領域中對精細化學工程或精細化學工業的簡稱，特指對功能和性能有著全面要求的精細化學品的設計、創新、研究開發、制造及應用，也是當今化學工業中最具活力的新興領域之一。

浙江工業大學教授鄒樹平在論壇上介紹，精細化工具有品種多、技術含量高、產品附加值高、輻射面廣等特點，包含了農藥、染料、高純物、催化劑和功能高分子材料、原料藥等11個類別。其中，原料藥及其中間體、農藥及其中間體比重達到32%以上，關乎環境、健康和安全等重大事項。

羅亞敏表示，未來5年全球精細化工整體市場年均增速在3%～4%，2027年整體規模達到2.8萬億美元。在所有消費區域中，我國精細化工市場年均增速最快，約為6%。未來5年，全球電池化學品、電子化學品、醫藥、營養成分、膠黏劑和密封劑、香精香料都將呈現高于行業平均值的增長率。

根據中金普華產業研究院發布的《中國精細化工市場前景及投資機會研究報告》，預計2027年我國精細化工市場規模有望達到11萬億元。與此同時，我國精細化工率（精細化工產值占化工總產值的比例）也在逐年提高，從2016年的36.5%提升到2021年的41.2%，計劃到2025年提高到55%。歐洲人文和自然科學院院士、浙江省應急管理學院院長佘遠斌指出，我國已建成新領域精細化工技術中心30多家，新領域精細化工生產企業多達5000家，生產的產品種類上萬種，年生產能力2000多噸。

在中國化工行業的轉型期，精細化學品行業將面臨巨大升級機遇：下游市場需求的快速變化驅動精細化工行業的技術和產品不斷進步，而“雙碳”目標和數字化潮流也在改變精細化工產業的本質。

用生物制造技術推動精細化工發展

對于未來我國精細化工的發展趨勢，佘遠斌認為，精細化工作為化學工業的重要組成部分，其占比（精細化工率）體現了一個國家化學工業發展水平，為社會的發展進步提供了豐富的物質資源，是目前人類社會不可或缺的重要產業之一。

鄒樹平指出，隨著先進工業對環境和行業規范要求進一步提高，傳統化學制造問題日益凸顯：制造過程中原材料消耗高，“三廢”排放量大，環境污染嚴重，化學法生產1千克精細化學品平均產生5~50千克副產物；合成途徑反應步驟冗長，收率低；產品雜質和質量控制水平較差。在“雙碳”目標下，精細化工的綠色轉型已成為全球共識，也是我國戰略發展方向。利用生物制造技術可以推動精細化工行業的發展。生物制造技術的優勢完美匹配精細化工對于過程、途徑和質量的需求，有助于實現產品的質量提升、規模化生產的過程減碳。以生物技術為核心，利用生物組織或生物體進行物質加工，并融合工程學、化學、物理學等理論和方法，精細化學品低碳、綠色生產可實現工業能耗降低15%~80%、原料消耗降低35%~75%、空氣污染降低50%~90%、水污染降低33%~80%、生產成本降低9%~90%。

俄羅斯自然科學院院士、杭州市化工研究院院長姚獻平表示，生物基材料是收集碳、固定碳、高效利用碳的有效載體，全球生物基材料年增長率27%。每年全球生物質能1480億~1800億噸，只有3%被利用，美國2030年生物基產品將替代25%的有機化學品和20%的石油原料，約有85%的塑料可以被生物基塑料替代。

精細化工產業發展趨勢

精細化工是高附加值、高技術含量的產業領域，通過發展精細化工可以提升國家產業競爭力，實現資源優化利用，推動經濟結構升級，增強科技創新能力，擴大對外貿易。

加強技術創新，強調和優化精細化工產品結構，重點開發高性能化、專用化、復合化、綠色化產品，是精細化工發展的重要方向。

1.國家高度重視人民生命健康領域精細化工——功能性染料的發展

生命健康領域用于疾病診斷、癌癥早篩、基因測序、熒光手術導航等標記和成像的功能性染料將成為新一代功能染料的發展方向，將為人類征服癌癥等疾病提供有力工具。更加重要的是，染料作用從傳統紡織印染發展成光敏劑、光刻膠、熒光探針、光學顯示材料等新興產業不可或缺的高端專用化學品，應用于生態紡織染色、生物標識標記、疾病診療一體化和電子信息等相關領域。

2.表面活性劑在微電子與信息技術領域中具有十分廣泛和重要的應用

表面活性劑在半導體集成電路制造過程中的硅材料的切片、磨片、拋光、光刻及清洗工藝中可有效減少材料的損傷和污染；在打印、復印、顯影等諸多信息和感光材料中也是必需的成分。我國表面活性劑在高新技術領域與國外差距較大，如材料領域的高端助劑、國防用超低溫清洗劑和防凍劑、半導體光伏領域的芯片清洗劑和蝕刻劑、生命領域的藥物載體等高端表面活性劑90%依賴進口，亟待開展創新自主研發。

3.綠色農藥的創制技術及應用

進一步加強基于靶標導向、天然產物導向、中間體衍生化的農藥創新策略，實現原始創新。搭建生物活性篩選平臺，通過共享推動新化合物的評價與開發體系，集科研、企業、政府之力，實現我國從農藥大國向農藥強國的跨越。

4.含能化學品、高能鈍感將是主要發展目標

富氮、全氮雜化類化合物具有更高的能量，但如何批量合成是一大挑戰；唑類、呋咱類、含能離子鹽等兼具較高能量和優異安全性能，前景廣闊。推進劑和高能燃料是航天航空工業的主要動力源，高能綠色是主要發展方向：具有更高能量和更高密度的燃料和推進劑可進一步增加飛行器載荷、延長航程；更安全和環保的含能化合物正逐步替代高危險性的推進劑和燃料；固體和液體推進劑及燃料之間呈現出交叉融合的趨勢，成為提升推進能量的新途徑。

5.數字、網絡時代賦予感光影像學新的生命力和發展空間

數字影像學的內核是網絡化的數字影像或數字內容。我國已在智能手機和平板電腦等數字移動終端領域持續發力并且取得了一些重大進展和突破，如何從簡單的中國制造轉向中國設計和制造，如聚焦高端電子信息化學品制造等新興研究領域中的“卡脖子”技術難題，掌握核心關鍵技術和拓展覆蓋領域依然是一條艱辛和漫長的道路。

未來，通過分子設計、材料合成、分離與提純、應用與制造等方面的深度結合，我國將不斷突破電子信息化學品領域的“卡脖子”技術。

中國石化基于生物制造的尼龍、聚酯“單體池”及相關產業鏈技術  大連院 供圖

北化院：實現異山梨醇綠色化和規模化制備

□潘亞男 杜 超 賀黎明

異山梨醇是一種新型、綠色、無毒、具有手性等優良性質的生物基化工原料。近年來，在生物基發展潮流下，將異山梨醇作為共聚單體來改善聚酯、聚氨酯、聚醚、聚碳酸酯等聚合物性能成為市場研究熱點。

異山梨醇是雙酚A理想的替代品，由其聚合而成的異山梨醇基聚碳酸酯材料的透明性、耐磨性、抗沖擊性及生物安全性均優于傳統雙酚A型聚碳酸酯，在汽車、裝修材料及光學儀器等應用領域具有廣闊市場前景。同時，它的生物可降解性也讓其在環保領域頗具潛力，通過異山梨醇改性PBAT（聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯）樹脂，使改性產品具有更好的拉伸強度和環保可降解性能，可應用于農膜、一次性吸管和包裝袋的生產。此外，異山梨醇基增塑劑可替代傳統鄰苯二甲酸酯類增塑劑，在兒童用品、食品和醫療器械等應用領域具有良好的市場前景。可以預見，隨著異山梨醇生產技術日趨成熟及生產成本進一步降低，其應用領域將會進一步拓展。

當前，聚酯級異山梨醇的產業化在國內尚屬空白。與傳統聚合物原料來自化石能源不同，異山梨醇合成原料來自纖維素、淀粉等來源豐富的可再生生物質，其工業傳統合成方法以液體濃硫酸為催化劑，存在設備要求高、選擇性差、收率低等問題，造成其生產成本居高不下。

北化院異山梨醇科研團隊研發新型固體酸催化劑，以“一步法”無溶劑工藝解決了異山梨醇制備過程中目標產物選擇性低的難題，并完成了全流程放大中試，實現了異山梨醇綠色化和規模化制備，產品質量達到聚酯級規格。科研團隊圍繞催化劑設計、反應工藝創新、分離提純方法和產品應用等方面積極布局，目前已申請中國發明專利13件，其中授權4件；申請涉外專利1件，技術具有完全自主知識產權。

下一步，北化院科研團隊將持續創新，為早日實現我國聚酯級異山梨醇產業化、推動綠色發展和“雙碳”目標實現，作出積極貢獻。

大連院：在生物基精細化學品領域深耕多年

大連院研制出由玉米秸稈制備的纖維素乙醇和高純木質素產品。王 蒙 攝

□馬會霞 孫寶翔

生物基精細化學品是指以生物質為原料或（和）經生物反應過程制造的環境友好型化工產品。從技術角度來看，幾乎所有由化石能源制成的精細化學品都可以被生物基替代，包括含有2~6個碳原子的生物醇、有機酸、二酸、二胺和二醇等。在這些化學品中，最有發展潛力的有長鏈二元酸、生物基1,6-己二醇、生物基丁二酸和丙交酯等，可以用于大宗生物基尼龍和聚酯的生產。生物基精細化學品能夠替代以化石能源為基礎的化合物，具有減碳、可持續等多種優點，可為市場帶來新的機遇。

大連院在生物基精細化學品領域深耕多年，已形成二酸、二醇和關鍵酯類等生物基化學品類。

微生物發酵法生產長鏈二元酸技術是以正構長鏈烷烴為原料，通過特定微生物代謝過程轉化為相應碳數的長鏈二元酸的生物法制造技術。2006年，大連院第一代長鏈二元酸技術實現工業應用；2012年，針對技術換代升級需求，大連院加速研究工藝優化技術和工程放大技術，進行第二代長鏈二元酸制備技術開發；2016年，“第二代發酵技術生物轉化制備長鏈二元酸過程關鍵科學問題研究”獲得中國石化前瞻性基礎性研究科學獎三等獎；2019年，大連院開發的第二代長鏈二元酸成套技術完成1000噸/年工業試驗及試生產。

大連院經過多年技術攻關，實現了從發酵菌種到發酵工藝和精制工藝的全流程貫通，相繼完成了菌種工業試驗、產品精制工業試驗，并以此為基礎，完成了5.5萬噸/年成套技術工藝包的開發。2023年，許可內蒙古某企業投建1萬噸/年裝置，首次實現成套工藝技術許可。

1,4-丁二醇（BDO）是聚酯類可降解材料的單體，生物基丁二醇為可降解材料提供了生物基來源。大連院基于第一代順酐法BDO技術，開發了生物基BDO成套技術，以生物基丁二酸為原料，通過酯化、加氫路線，得到生物基BDO。2022年，生物基BDO成套技術許可山東某企業投建3萬噸/年裝置，實現首次技術許可。

丙交酯作為聚乳酸合成的關鍵單體，其制備技術壁壘相對較高，是制約國內聚乳酸行業發展的“卡脖子”技術。大連院針對丙交酯合成過程中的“卡點”問題，開發了專有反應器和設備，有效提升了產品收率、降低了生產能耗和成本。截至目前，小試技術已通過中國石化技術評議，整體處于國內領先水平；已完成中試放大研究，打通了連續制備丙交酯全流程，驗證了自主開發工藝和設備的可行性，取得了聚合級丙交酯單體，正在進行萬噸級工藝包編制。

隨著中國碳交易市場日趨成型和歐盟實施市場碳稅，生物基化學品將體現其低碳價值。歐盟作為全球最大的生物基化學品及下游材料消費市場之一，在官方長期政策宣傳下，產品受眾很多。據歐盟《工業生物技術遠景規劃》，2030年將有30%至60%精細化學品由生物基制造。我國相關規劃提及，生物基產品占全部化學品產量比重將達到25%。生物基精細化學品正迎來高速發展期。

特別聲明