ETB Global公司和Trinseo公司(塑料、乳膠黏合劑和合成橡膠的制造商和供應(yīng)商)將合作開(kāi)發(fā)一項(xiàng)技術(shù)，采用多功能催化劑，從乙醇生產(chǎn)高純度生物基1，3-丁二烯。兩家公司最初將側(cè)重于研究以生物乙醇為原料制得的合成橡膠在制造綠色輪胎方面應(yīng)用的可行性。兩家公司將考察在歐洲建設(shè)專門的生物基1，3-丁二烯中試設(shè)施的可能性。為了達(dá)到99.7%的純度目標(biāo)，該項(xiàng)目將包括一個(gè)凈化單元。預(yù)計(jì)2021年年底完成中試裝置的評(píng)估工作，長(zhǎng)期目標(biāo)是在全球范圍內(nèi)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

目前，丁二烯中95%以上是石腦油蒸汽裂解制乙烯過(guò)程中分離出來(lái)的。然而，頁(yè)巖氣產(chǎn)量的增長(zhǎng)導(dǎo)致裂解原料的組成發(fā)生變化，使丁二烯收率下降，從而導(dǎo)致市場(chǎng)上丁二烯短缺。

從乙醇生產(chǎn)丁二烯的概念早已在工業(yè)規(guī)模上得到證實(shí)。一步法催化工藝由Lebedev S開(kāi)發(fā)，并于1920年代初在蘇聯(lián)工業(yè)應(yīng)用。后來(lái)，美國(guó)碳化物和碳化學(xué)公司將兩段法工藝商業(yè)化，以乙醛作為中間產(chǎn)品。隨著石腦油裂解制乙烯生產(chǎn)設(shè)施的投運(yùn)，這些“乙醇制丁二烯”工藝失去了競(jìng)爭(zhēng)力，生產(chǎn)裝置在1960年代之后全部停產(chǎn)。盡管目前市場(chǎng)上丁二烯供不應(yīng)求，但由于現(xiàn)有的“乙醇制丁二烯”工藝能耗高和丁二烯選擇性差，無(wú)法加以重新利用，需要對(duì)現(xiàn)有工藝進(jìn)行大幅改進(jìn)，特別是要開(kāi)發(fā)出高活性和高選擇性的新型催化劑。

ETB CaT研發(fā)團(tuán)隊(duì)在利用多功能非均相催化劑轉(zhuǎn)化乙醇的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)新型的一步法丁二烯生產(chǎn)工藝。該工藝中，反應(yīng)步驟包括乙醇脫氫為乙醛，乙醛轉(zhuǎn)化為C4前軀體，最后生成丁二烯。所有上述過(guò)程均由單一催化劑控制，可獲得極高的轉(zhuǎn)化率、選擇性和穩(wěn)定性。該工藝對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物丁二烯的選擇性大于82%(之前的工藝為60%)；反應(yīng)在320 ℃(之前的工藝為400 ℃)和常壓下進(jìn)行，降低了能耗。

該工藝的優(yōu)點(diǎn)是使用可再生原料，與“Lebedev工藝”相比，由于副產(chǎn)物少，丁二烯的選擇性更高(80%以上)，而且能耗低。