【生物基能源与材料】获悉，9月1日，旭化成株式会社、三井化学株式会社、三菱化学株式会社公告，共同成立有限责任合伙企业 Setouchi Ethylene LLP。三家公司聚焦日本西部地区的两座乙烯生产设施的减碳技术与产能优化研究，并计划在 2030 年前实现绿色转型。

乙烯减碳，何以至日本三大化工巨头联手布局？

乙烯作为全球产量最大的化工产品之一，其生产过程碳排放占全球工业排放的1.8%，主要源于蒸汽裂解炉的高温能耗。同时，乙烯是合成多种塑料的核心原料，通过不同的聚合工艺，可衍生出聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等基础树脂，进而加工成尼龙、聚碳酸酯、聚酯等高性能工程塑料。

日本作为全球第三大乙烯生产国，当前产能约1000万吨/年，但传统工艺的碳强度（CO₂/吨乙烯）较欧美领先水平高出20%-30%。根据日本经济产业省（METI）规划，到2030年化工行业需实现减排40%。

正因如此，乙烯生产的稳定性、绿色化与效率优化，直接关系到下游工程塑料产业的发展质量，也成为三家企业联手布局的重要底层逻辑。

乙烯绿色转型，如何布局？

早在去年，三家公司就已经开始就促进乙烯生产设施碳中和的具体措施展开深入讨论。他们着眼于多个方面，提出了一系列具有前瞻性的策略。

比如，计划逐步将原料从传统的石油资源转向生物质基原料，同时引入低碳燃料，从源头减少碳排放。此外，优化生产框架也是关键一环，其中甚至包括对未来可能的产能削减进行规划，以实现资源的更高效利用。在经过长时间的探讨与权衡后，三家公司一致认为成立LLP是深化合作、加速实现目标的最佳途径。

在技术储备上，据悉，旭化成开发的“木质素裂解技术”可将造纸废料等生物质转化为乙烯原料，替代部分石油基原料。试点数据显示，生物质占比达20%时，碳排放可降低35%，且成本较传统生物乙醇路线低15%。

生物基烯烃与传统乙烯有何区别？

从技术路径看，生物基乙烯开辟了乙烯制备的全新路径。它来源于可再生的生物质资源，如农林废弃物、能源作物和工业废弃物等，通过一系列生物转化与化学转化工艺，将这些生物质中的有机成分高效地转化为乙烯。

从碳排放来看，以技术路径生物质→生物乙醇→生物质乙烯为例，相关数据显示，其CO2排放为 0.8-1.2 kgCO2/kg产品，与石化路线比较减碳60%。

由此，生物基乙烯核心优势在于可再生原料利用和低碳排放。同时，生物基乙烯的技术和工业化挑战目前也非常明显。

从成本竞争看，生物基乙烯原料成本占总成本60-70%，价格波动大；工艺能耗比石化路经高20-30%；单套装置规模小经济型差。

在关键技术突破上，存在生物质预处理能耗高，发酵转化受限于高效的工业菌种和酶制剂，同时分离纯化成本高，催化选择性待提高等瓶颈。

巨头纷纷入局，生物基乙烯突破值得期待

尽管挑战重重，作为全世界最重要的基础化学品之一，生物基乙烯成大化工企业在低碳可持续的大趋势下追逐的热点，包括Braskem、巴斯夫、New Energy Blue均有布局。

其中，Braskem是全球第六大石化公司，也是北美最大的 PP 生产商和首个规模化生物基PE的生产商，利用甘蔗发酵生产乙醇，再利用乙醇脱水制乙烯的技术生产乙烯，以及合成聚乙烯。 自2010年Braskem生物基PE投产以来，已生产了超过120万吨生物基PE，2023年Braskem投资8700万美元扩建巴西的生物基乙烯工厂，将整体产能从20万吨/年增加到 26万吨/年。同年内，Braskem公司和泰国石化巨头SCG化学（泰国暹罗化工集团）签署一项合资公司协议，共同创建合资公司Braskem Siam，该合资公司的将以甘蔗为原料生产生物基乙醇，继而生产生物基乙烯和生物基聚乙烯（PE）。

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而在生物基乙烯应用方面，陶氏化学、三菱化学已推出很多产品。比如陶氏化学推出了全球首款生物基聚烯烃弹性体(POE)产品ENGAGE™ REN系列，后来还推出生物基乙烯丙烯二烯三元共聚物(EPDM)产品NORDEL™ REN‌等。

在国内，中石化在这一领域最为突出。2024年9月20日，中国石化首次打通中原石化生物基聚烯烃产品销售流程，成功实现国内首款生物基聚烯烃产品的破冰销售。中原石化生物基聚烯烃项目于2023年10月份启动，2024年9月初成功产出合格产品，首批产量达2500吨，成为国内首款生物基聚烯烃产品。

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由于中国对乙烯新项目有实施80万吨规模的准入门槛，并要求符合一体化、节能减排及国家化工产业规划方向，而对生物质发展则持积极鼓励态度，因此一些缺乏大炼油资源的企业也在布局。比如，安徽丰原等。2024年，安徽丰原集团通过收购农民的秸秆生产混合糖，再以秸秆混合糖为原料生产生物乙醇，并通过脱氢制备生物基乙烯。

生物基乙烯的合成技术路线主要包括生物发酵、热化学转化、酶催化及微生物合成四大类，中石化是生物质轻油裂解制烯烃；三井化学也是通过从芬兰炼油商Neste购买生物基石脑油生产乙烯、丙烯、苯、聚丙烯、聚乙烯和苯酚等生物基石化产品；巴斯夫有乙醇脱水制乙烯技术。

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