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骐业科技:非粮工业级纤维素葡萄糖+酶解木质素︱新叶奖新品推荐㊲

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秸秆糖+高值产品的非粮生物基材料企业
河南骐业科技发展有限公司

带来非粮工业级纤维素葡萄糖”

“酶解木质素”

竞选创新材料奖

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01

竞选产品 1——非粮工业级纤维素葡萄糖


骐业科技所产纤维素葡萄糖来源于农业废弃物玉米芯,通过与处理手段进行三素分离,提取纤维素制取纤维素葡萄糖。主要包括含量≥95%的工业级非粮纤维素葡萄糖、含量≥99%的非粮化学级纤维素葡萄糖以及根据市场需求而定制的含量≥40%的非粮工业级液体纤维素葡萄糖。


(1)非粮工业级液体纤维素葡萄糖

感官要求为粘稠状透明液体,无正常视力可见杂质,无色或微黄色,具有葡萄糖浆的特有气味;理化指标为葡萄糖含量为40%-45%,干物质(固形物)≥40%,pH位于4.0-7.0之间。


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(2)非粮工业级纤维素葡萄糖

葡萄糖含量(以干基计)≥95%,木糖含量(以干基计)≤4%,水分含量≤9ω/%,硫酸灰分≤0.25ω/%。


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产品应用场景


骐业科技所产非粮工业级纤维素葡萄糖主要应用于生物发酵、化工、合成转化等应用领域,同时可替代淀粉葡萄糖作为乳酸、PHA、戊二胺、丁二酸、衣康酸、己二醇等非粮生物基材料原料。同时,骐业科技非粮生物基纤维素葡萄糖已在生物发酵领域助力非粮衣康酸酯橡胶的产业化落地,该创新材料已广泛应用于高端国际鞋品牌,展现了卓越的性能和市场潜力。


1. 技术创新性


汽爆玉米芯预处理技术

开发“汽爆+离子液+酶”制备高品质低聚木糖技术,反应温和,用酸量少,对环境污染少;同时,低聚木糖渣可为下一步纤维素葡萄糖、木质素提供原料。


2. 应用创新性


目前,骐业科技已成功建成千吨级纤维素葡萄糖生产线,但目前纤维素葡萄糖下游应用仍处于初期的探索阶段,仅在科研院校、企业小试中试阶段得到初步验证,因价格、未纳入食品目录以及下游客户接受度低等综合原因,均未实现大批量生产,仍需进一步开拓下游应用市场。


己二醇作为合成原料或改良剂,可赋予产品特殊的综合性能,如增强柔韧性、耐冲击性、色彩稳定性以及良好的低温性能和耐水解性能,在众多高端领域应用广泛。近年来全球己二醇市场消费量呈现持续增长态势,国外主要生产厂家有巴斯夫、朗盛、宇部兴产等,总产能9.1万吨,先进的技术和多元化的产品,在全球市场具有较强的品牌影响力和市场份额,国内生产企业实际有效产能少。


己二醇的传统工业生产方法是从苯乙烯或己烯出发,通过加氢反应转化为己烯,再经过氧化反应生成己二醇,反应条件苛刻,能耗高,反应过程复杂,副产物较多,增加了己二醇的分离提纯成本,反应产生的废气的会造成环境污染。葡萄糖制备1,6-己二醇的关键步骤包括羟基和C-O键的选择性氢解,理性设计催化体系,控制羟基和C-O键的定向可控氢解,获得高选择性的1,6-己二醇,是非粮生物基己二醇生产过程中面临的关键科学问题。多相催化剂的开发与反应器的设计相匹配,是确保1,6-己二醇高效、高选择性生产的关键,目前缺少深度研究,亟待提出优化方法,为非粮生物质原料制备己二醇提出创新思路和高效途径。


以纤维素葡萄糖为原料制备非粮生物基己二醇,开拓了行业发展新方向。骐业科技与国内高校合作,开发催化非粮来源葡萄糖转化制备己二醇的技术路线。设计合成具有高活性和高选择性的多相催化剂,系统研究催化剂的制备工艺,实现催化剂的稳定、宏量制备。开发微通道连续流催化过程强化技术,探究催化剂粒径适配与选择性关系,明确流体热质传递行为影响的结焦失活动力学,优化反应温度、反应压力、停留时间等工艺参数;开发耐温型高性能多相催化剂,基于固体催化剂流体载携特性,设计特定构造微结构反应器,探究催化剂原位循环利用工艺,获得高收率己二醇。


3. 功能性


(1)食品工业:作为一种可再生的甜味剂,纤维素葡萄糖可以替代传统的由玉米等粮食加工而成的葡萄糖,减少对粮食资源的依赖;


(2)生物能源:纤维素葡萄糖是生产生物燃料,如生物乙醇的重要原料。它可以通过发酵过程转化为生物能源,这是一种可持续的能源解决方案,有助于减少对化石燃料的依赖;


(3)非粮生物基材料领域:纤维素葡萄糖可替代淀粉葡萄糖作为乳酸、PHA、戊二胺、丁二酸、衣康酸等非粮生物基材料原料,保障粮食安全。


02

竞选产品 2——酶解木质素


骐业科技所产木质素产品为含量≥80%的高品质酶解木质素、含量≥95%的试剂级高品质酶解木质素以及木质素改性材料。


(1)80型酶解木质素

浅棕色或棕色颗粒,含量(以干基计)≥80%,水分含量≤3ω/%,灰分≤5ω/%,pH位于4-6之间。


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(2)95型酶解木质素

浅棕色或棕色颗粒,含量(以干基计)≥95%,水分含量≤3ω/%,灰分≤3ω/%,pH位于4-6之间,粒度800目通过率≥100%。


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(3)木质素可降解膜、袋、盒

骐业科技研发木质素与PBAT(聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯)/PLA(聚乳酸)等填充材料,助剂形成混料后再经过双杆挤出可以形成木质素改性粒料。利用木质素粒料吹膜制备包装薄膜、农用地膜,制取可降解塑料袋、可降解餐盒等产品。


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产品应用场景


骐业科技所产酶解木质素,可广泛应用于木质素基可降解材料,木质素高价值化学品,木质素粘合剂,木质素作为主原料的环氧树脂,木质素基碳纤维,增强剂,混凝土减水剂,水煤浆分散剂,矿粉粘结剂,木质素基肥料领域。特别是作为木质素基可降解材料,利用木质素改性粒料吹膜制备包装薄膜、农用地膜等,其物理力学性能显著提高,并且可以降解,安全环保。此外,还可应用于木质素基化学品、木质素基橡胶、硬碳负极材料等。


1. 技术创新性


酶制剂的使用是秸秆制糖生产线中的关键一环。目前行业内纤维素利用主要存在纤维素酶技术以及成本限制难题,骐业科技与国内知名大学进行产学研创业基地,通过上百次酶解实验,国产酶替代方案取得重大突破,引进原位生产酶技术,破除诺维信酶供货周期长、波动大、涨价频卡点难题,具有市场竞争优势,也破除进口酶供货周期长、波动大、涨价频卡点难题。


2. 应用创新性


木质素是一种天然有机化合物。近年来,随着环保意识提升和可持续发展理念的普及,木质素作为一种绿色、可持续的资源,在国际市场上受到了越来越多的关注。传统粗木质素应用领域较窄,同行竞争压力大,利润微薄,木质素改性材料为行业应用新方向。经市场调研,木质素产品可用于管、膜、袋、胶、盘等高、中、低端市场产品。为进一步推动木质素高值化利用,延伸木质素下游应用,生产改性材料,实现高值化利用,产生经济效益,骐业科技搭建木质素中试生产线,生产木质素改性料,同步开展非粮生物基可降解地膜、非粮生物基可降解塑料袋、非粮生物基可降解餐盒、木质素基橡胶、木质素胶粘剂、木质素基化妆品、硬碳负极材料等木质素应用方向。


3. 功能性


(1)木质素应用于填充聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚羟基烷酸酯类等复合材料中,不仅能够提高材料的物理力学性能,降低其成本,还能赋予复合材料抗菌、抗氧化活性、抗紫外、阻燃、阻隔等性能;


(2)木质素粒料吹膜制备包装薄膜、农用地膜等,其物理力学性能显著提高,并且可以降解,安全环保;


(3)硬碳负极材料:木质素具有许多特性,包括高碳含量、高热稳定性、生物降解性、抗氧化活性和良好的硬度。这些优点促使人们将木质素尝试用于储能领域的研究。木质素天然的高含碳量和充足的芳环单元、酚羟基、碳碳共轭双键等多种活性基团,通过氧化还原、光解、磺化、缩聚或接枝共聚等化学反应能带来分子和晶体结构的设计灵活性,这些化学多样性对于制备具有特殊功能的电池以及超级电容器电极材料具有着不可比拟的优势。


4. 商业价值性(非粮工业级纤维素葡萄糖+酶解木质素)


1.2024年8月骐业科技获得ISCC 认证(国际可持续发展与碳认证),成为全球首家批量生产纤维素结晶葡萄糖厂家,唯二非粮基纤维素乙醇可以现货供应厂家,全国少有批量生产高活性酶解木质素厂家。


2.骐业科技在非粮纤维素葡萄糖领域取得显著进展,纤维素葡萄糖质量达到食品葡萄糖标准,可作为各种“绿色”生物质材料化工产业发酵“碳源”。


在化学法方面,骐业科技也取得了重要突破,成功实现了FDCA至PEF的产业化,为非粮生物基材料的广泛应用奠定了坚实基础。


5. 可持续性(非粮工业级纤维素葡萄糖+酶解木质素)


1.传统非粮生物基材料行业对农林废弃物利用多为单素利用,综合利用率低,同时还存在环境污染。骐业科技对行业工艺技术进行取长补短,采用蒸汽爆破玉米芯预处理技术,利用半纤维素制备低聚木糖,纤维素制备纤维素葡萄糖,提取高纯度木质素,对农作物秸秆玉米芯三素分离,全组分高值化利用,实现农业废弃物玉米芯整体“吃干榨尽”,实现整体生产过程固形物零排放。


2.骐业科技在生产过程中的各种用水都处于密闭循环状态,避免了水资源的浪费,同时对于各种冷、热水管网以及辅助设备进行绝热处理,以最大限度的减少能量损失,达到节能的目的。设计中对蒸汽的冷凝水作回收处理,蒸发液二次冷凝水回用至工艺配液。节约水资源,又可以避免冷凝水直接排放造成的热污染。


3.大力发展秸秆高值化利用是发展循环经济实现双碳目标的重要路径,在实现双碳目标的背景下,要抓住双碳目标所带来的新一轮科技革命的历史性机遇,特别应重点关注生物技术的研发、推广和应用,通过生物基替代化石基材料,能从根本上实现本质减排和固碳,这是绿色低碳产业的重要技术发展方向。


03

企业及主营产品介绍


一、公司简介


河南骐业科技发展有限公司(简称“骐业科技”)是河南投资集团旗下河南生物产业集团全资子公司,骐业科技的企业属性是集非粮生物基材料技术研发、非粮生物基材料、工业酶制剂制造、销售为一体的生物科技公司。围绕非粮生物基材料领域,重点突破非粮生物质高值化利用技术,开展秸秆全组分利用中试取得成功,生产的纤维素葡萄糖、纤维素乙醇、木质素产品各项技术指标均已达到国内同类产品的领先水平。现已建成千吨级非粮糖生产线,获得了国际ISCC认证,完成全球首批纤维素葡萄糖销售,成为全球首家批量生产非粮结晶葡萄糖、国内唯二现货供应纤维素乙醇、少有量产酶解木质素的生物制造公司,打通了秸秆高值化利用产业化路径,被国内媒体广泛宣传,被选为河南日报河南投资集团专访“创新赋能,投资未来”推荐的优秀案例。


二、主营产品简介


(一)非粮工业级纤维素葡萄糖


纤维素葡萄糖是一种通过农业废弃物如秸秆等非粮生物质加工而成的葡萄糖,与淀粉葡萄糖在化学结构式和物化性质方面基本一致。

骐业科技所产纤维素葡萄糖主要包括含量≥95%的非粮工业级纤维素葡萄糖、含量≥99%的非粮化学级纤维素葡萄糖以及根据市场需求而定制的含量≥40%的非粮工业级液体纤维素葡萄糖。骐业科技是国内少数拥有万吨级非粮基糖源生产能力的企业。其中50~70%浓度的可发酵液糖已验证适用于发酵产业,而纯度99%以上的非粮基精制葡萄糖则可作为优质非粮来源化工原料。2024年8月获得ISCC认证(国际可持续发展与碳认证),成为全球首家批量生产纤维素结晶葡萄糖厂家。


(二)酶解木质素


木质素是一种具有三维空间结构的芳香族高分子化合物,储量仅次于纤维素的第二大生物质材料。木质素含有大量的苯环和酚羟基基团,这些基团的存在赋予了木质素优异的抗氧化和紫外屏蔽性能、抗菌性能、阻燃性能、生物降解性能等。

骐业科技所产木质素产品为含量≥80%的高品质酶解木质素、含量≥90%的试剂级高品质酶解木质素以及木质素改性材料。利用木质素制造可降解材料,生产终端消耗品地膜、食品包装袋、垃圾袋等,市场需求庞大;此外,木质素可完全替代改性料生产中的淀粉原料,市场前景可观。骐业科技木质素产品除给改性料厂家提供原料外,自己也可生产改性料,进行吹膜生产地膜、包装袋等终端产品,下游市场应用前景广阔。



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骐业科技新品网址:

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参考信息

骐业科技及网络公开


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