嘉 宾：大连院第六研究室副主任 周 峰
●近日，工信部将5-羟甲基糠醛（HMF）列入精细化工关键产品创新攻关方向，大连院作为唯一入围的央企科研院所成功揭榜。HMF被誉为生物质转化的“万能中间体”，其下游的2,5-呋喃二甲酸（FDCA）、PEF等材料在替代传统石油基产品方面，目前最迫切的产业化瓶颈是什么？我国在这一赛道上的国际竞争力如何？
周 峰：HMF被誉为生物质转化的“万能中间体”，是连接生物质资源与高端化学品的关键桥梁。以HMF为原料，可制备石油基路线难以合成的含呋喃环结构高端化学品，其氧化产物FDCA与乙二醇聚合制得的PEF，氧气阻隔性是传统PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）的10倍以上，在饮料包装场景中，碳足迹最多可降低88%，具备千亿级市场潜力。
当前，最迫切的产业化瓶颈在于HMF自身的“水敏性”。该化合物在脱水反应中生成，但遇水极易分解转化为副产物。这一特性不仅导致生产及后续加工环节的产品收率偏低，也显著增加了分离纯化的能耗，使生产成本居高不下，成为下游产品大规模商业化的“卡脖子”环节。目前，全球范围内HMF-FDCA产业化仍处于中试向工业化过渡的阶段，尚未形成成熟的万吨级以上稳定生产能力。
针对这一难题，大连院开发了具有强效驱水功能的催化脱水反应体系及专用反应装备，实现了弱、中、强水敏性化合物的连续化制备；创新性提出柔性制备HMF类系列中间体（HMF、MMF、EMF）的技术方案，可根据下游不同应用场景提供适配性更强的原料，有效降低全流程成本。目前，以MMF为中间体的百吨级FDCA技术中试已启动。
从国际竞争格局看，我国在HMF赛道上起步虽晚，但进展迅速。在此次工信部“揭榜挂帅”项目中，HMF是唯一上榜的生物基精细化工关键产品，全国仅3家单位入围。大连院作为唯一入围的央企科研院所成功揭榜，标志着“国家队”正式入局HMF-FDCA赛道。与国外依赖粮食原料的技术路线不同，我国正积极探索非粮生物质原料路线，有望在原料成本和可持续性方面形成差异化竞争优势，实现从跟跑、并跑到领跑的转变。
●当前全球生物基材料产业正从“粮基”向“非粮”转型，国家政策也明确鼓励非粮生物质原料利用。大连院作为国务院国资委生物制造领域原创技术策源地的牵头建设单位，未来在非粮糖平台的高值化利用方面有哪些重点布局？
周 峰：资源禀赋决定了技术路线的选择，我国不能简单复制美国、巴西以粮食为原料的发展路径。我国生物质资源以农林废弃物等非粮原料为主，亟须构建稳定可靠的非粮原料供给体系。目前，中国石化已完成500吨/年非粮糖平台的中试验证，正在推进万吨级非粮生物质糖平台原料装置的建设，旨在为生物制造产业提供低成本、可持续的非粮原料保障。依托这一非粮糖平台，大连院在高值化利用方面重点布局了三大方向：一是开发生物基聚酰胺单体及材料产业链，涵盖戊二胺、丁二胺及PA56（聚己二酸戊二胺）、PA46（聚己二酰丁二胺）等产品；二是开发生物基聚酯产业链，包括呋喃二甲酸、呋喃二甲醇及其下游含呋喃环的PETF（聚对苯二甲酸?co?2,5?呋喃二甲酸乙二醇酯）、PEF、PTF（聚呋喃二甲酸丙二醇酯）等高阻隔、抗紫外线的聚酯材料；三是开发生物基可降解聚酯材料，一方面打通从非粮糖到乳酸、丙交酯、聚乳酸及下游3D打印材料的全链条，另一方面构建从非粮糖到丁二酸、丁二醇及PBST（聚对苯二甲酸-丁二酸丁二醇酯）可降解地膜材料的完整产业链。
●大连院深耕生物化工多年，在BDO（1,4-丁二醇）、FDCA、长链二元酸等关键单体上已形成技术集群。这些单体与下游PBST、聚酰胺等生物基材料如何协同布局？在“化工+材料”的新生产格局下，大连院如何为中国石化打造生物基材料新产业链提供技术策源？
周 峰：在集团公司大力支持下，大连院在生物化工领域已形成系统的技术积累。其中，发酵法长链二元酸、生物基1,4-丁二醇技术已实现万吨级工业应用；丙交酯、1,3-丙二醇技术已完成万吨级工艺包；生物质糖平台、呋喃二甲酸、一步法丙交酯、戊二胺等技术也已进入中试研究阶段。2024年，受集团公司委派，大连院牵头组织36家单位，承担国务院国资委生物制造原创技术策源地建设任务。在此基础上，按照强化战略顶层设计、深化技术源头供给、推进成果转化落地的建设理念，大连院在化工材料领域结合现有技术基础与生物制造未来产业发展方向，开展原创性技术研究布局，以炼厂副产长链烷烃和非粮生物质糖为原料，贯通从原料到产品的全链条研发体系，涵盖生物基聚酰胺（如长碳链PA612、耐高温PA46、纺丝用PA56）、生物基聚酯（如高阻隔呋喃环聚酯、可降解地膜用PBST、聚乳酸），以及生物基氨纶等全产业技术链，为中国石化化工材料领域的绿色化、差异化和高值化发展提供坚实技术支撑。