寧波材料所提出光伏和氯堿產(chǎn)業(yè)促進(jìn)呋喃二甲酸（FDCA）產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展新策略
2,5-呋喃二甲酸（FDCA）被認(rèn)為是目前唯一的生物基芳環(huán)二元酸化學(xué)品，產(chǎn)業(yè)化潛力可媲美石化基對苯二甲酸（TPA）。但限于其高昂的成本，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展緩慢。除了原料5-羥甲基糠醛（HMF）成本高之外，氧化HMF制備FDCA的過程成本也是造成FDCA高成本的核心因素之一。
針對上述挑戰(zhàn)，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所生物基芳環(huán)材料團(tuán)隊(duì)，在張亞杰正高工的帶領(lǐng)下，歷時(shí)十余年研發(fā)，開發(fā)了NaClO/KBr/TEMPO工程化氧化HMF制備FDCA工藝，對氧化機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)剖析，在百噸級中試獲得了成功驗(yàn)證和產(chǎn)品生產(chǎn)，并對十萬噸級規(guī)模的經(jīng)濟(jì)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)評估。相關(guān)成果發(fā)表于 Bioresource Technology （https://doi.org/10.1016/j.biortech.2026.135023）（前期研究成果：https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.4c10931）。
該氧化工藝以水作溶劑，HMF到FDCA產(chǎn)率接近100%。基于該工藝特點(diǎn)和上下游產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)提出了光伏-氯堿-FDCA三鏈耦合策略，該策略充分發(fā)揮了三個(gè)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢：光伏產(chǎn)業(yè)為氯堿產(chǎn)業(yè)和FDCA氧化過程提供綠色能源，氯堿工業(yè)電解FDCA氧化產(chǎn)生的廢鹽NaCl為氧化FDCA提供氧化原料，同時(shí)解決了FDCA氧化產(chǎn)生的大量固廢問題。在年產(chǎn)十萬噸級規(guī)模，F(xiàn)DCA理論成本控制在約5250 ~ 9500元/噸，與石油基對苯二甲酸（TPA）成本接近。該策略創(chuàng)新性地將FDCA生產(chǎn)與中國優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)—光伏產(chǎn)業(yè)與氯堿產(chǎn)業(yè)相耦合的策略，實(shí)現(xiàn)了全流程能源綠色化、產(chǎn)品綠色化，為傳統(tǒng)氯堿產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供了新思路。
本研究獲得了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（No. 2022YFC2104500）的支持。
（氫能與儲能材料技術(shù)實(shí)驗(yàn)室）