Biobasierte Adipinsäure erzielt Durchbruch im Kilotonnen-Pilotmaßstab, Rohstoffroute für Nicht-Lebensmittelhersteller erhält ISCC PLUS-Zertifizierung, Ziel ist eine grüne Lieferkette für Nylon 66 mit einem Volumen von einer Million Tonnen

In einer kritischen Phase, in der die globale Nylon-66-Industrie nach Alternativen zu fossilen Rohstoffen sucht, hat sich der Wettbewerb zwischen umweltfreundlichen Produktionstechnologien für das Kernmonomer Adipinsäure verschärft. Kürzlich gab ein einheimisches Biotechnologieunternehmen den erfolgreichen Abschluss eines Projekts bekannt.Pilotversuch im Kilotonnenmaßstab zur Verifizierung von vollständig biobasierter Adipinsäureproduziert überdirekte Fermentation aus erneuerbaren ZuckernDiese Technologie, die zudem die internationale Nachhaltigkeits- und Kohlenstoffzertifizierung (ISCC) PLUS erhalten hat, verzichtet auf das herkömmliche, umweltschädliche und energieintensive Salpetersäure-Oxidationsverfahren von Benzol und erreicht erstmals hinsichtlich Kosten und Reinheit vergleichbare Werte wie erdölbasierte Produkte. Dadurch hat sie das Potenzial, die globale grüne Lieferkette für diese Basischemikalie mit einem jährlichen Produktionswert von über 30 Milliarden US-Dollar grundlegend zu verändern.

1. Technischer Meilenstein: Rekonstruktion des Stoffwechselwegs und Durchbruch im Fermentationsprozess
Der Kern dieses Piloterfolgs liegt in der „Umprogrammierung“ der mikrobiellen Fabrik und der Erlangung einer Kontrolle bei der Skalierung:

1. Direkter Fermentationsweg „Zucker zu Säure“

• WegerekonstruktionSystematisches Metabolic Engineering vonE. colioder Hefezellen haben einen neuartigen, hocheffizienten Stoffwechselweg für diedirekte Synthese von Adipinsäure aus Glucose oder Xylosewodurch der Nitrierungsschritt umgangen wird, bei dem im herkömmlichen chemischen Verfahren das starke Treibhausgas N₂O entsteht.

• SchlüsseldurchbruchDurch den Einsatz dynamischer Regulierungs- und Entgiftungsmoduldesigns wird die Toxizitätshemmung der Adipinsäurevorstufe erreicht.MuconsäureDie Belastung des mikrobiellen Wirts wurde erfolgreich gelöst. Die Endkonzentration der Adipinsäure in der Fermentationsbrühe stabilisierte sich bei>100 g/L, die Schwelle zur industriellen wirtschaftlichen Rentabilität erreichend.

• Nach Membranfiltration und simulierter Wirbelbettchromatographie zur Trennung der Fermentationsbrühe, reaktive KristallisationMithilfe dieser Technologie lassen sich hochreine Kristalle direkt gewinnen. Im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren wird der Energieverbrauch in der Trennphase reduziert.60 %, ohne Einleitung von nitrathaltigem Abwasser.

• Produktreinheit erreicht≥99,8 %, mit wichtigen Verunreinigungen Glutarsäure und Bernsteinsäure, beide unter 100 ppm, erfüllt vollständig den Faserqualitätsstandard für Nylon 66 Polymerisation.

2. Nachhaltigkeitszertifizierung und Kostenwettbewerbsfähigkeit
Die ökologischen und ökonomischen Vorteile dieses technologischen Weges wurden einer ersten quantitativen Bestätigung unterzogen:

3. Branchenauswirkungen: Zielgruppenansprache von Nylon 66 und Polyurethan
Biobasierte Adipinsäure entwickelt sich von einem „Konzeptprodukt“ zu einer „handelsüblichen Standardlösung“ mit unmittelbaren Auswirkungen:

• Für die Nylon-66-Industriekette:

• Bietet Herstellern von Nylon-66-Chips die erste skalierbare Option für ein umweltfreundliches Monomer. Ein führender europäischer Polymerhersteller hat einen ersten Abnahmevertrag unterzeichnet und plant, das Monomer für die Produktion einer Reihe von hochwertigen technischen Kunststoffen auf Basis von „Null-Kohlenstoff-Nylon“ zu verwenden.

• Behebt den Rohstoffengpass für „grünes Hexandinitril“Als vorgelagerter Rohstoff für die Herstellung von Hexamethylendiamin (dem anderen Monomer für Nylon 66) wird biobasierte Adipinsäure die gesamte Technologiekette vervollständigen: „Biomasse → Adipinsäure → Hexandinitril/Hexamethylendiamin → grünes Nylon 66“.

• Für Polyurethan und andere Anwendungsgebiete:

• Seine biobasierte Eigenschaft ist in Bereichen wie Lebensmittelkontaktmaterialien und biologisch abbaubaren Kunststoffen als Rohstoff für umweltfreundliche Weichmacher und Polyesterpolyole sehr gefragt.

4. Kollaborationsmodell und Kapazitätsplanung
Um schnell in den Markt einzutreten, hat der Technologieanbieter eine offene Kollaborationsstrategie gewählt:

• Technologielizenzierung & Joint-Venture-Anlagenbau: Kooperiert mit traditionellen Chemiekonzernen, um die Produktionskapazitäten mithilfe ihrer bestehenden Infrastruktur rasch auszubauen. Geplant ist der Bau der ersten kommerziellen Anlage mit einer Kapazität von 100.000 Tonnen innerhalb von drei Jahren.

• Gründung eines „Clubs für grüne Rohstoffe“: Bildet Allianzen mit nachgelagerten Marktführern in den Bereichen Nylon 66 und Polyurethan, um gemeinsam zu investieren und langfristige Kapazitäten für biobasierte Adipinsäure zu sichern und dabei Technologie und Marktrisiken zu teilen.

• Regionalisiertes Produktionslayout: Pläne zum Aufbau dezentraler Fermentationsanlagen für Vorprodukte in biomassereichen Regionen wie Südostasien und Nordamerika mit zentralisierter Raffination.

5. Verifizierbare Daten und Bereitschaft zur Industrialisierung
Alle Angaben basieren auf kontinuierlichen Betriebsdaten der Pilotanlage:

• ProduktspezifikationenReinheit, Schmelzpunkt, Farbe und andere Indikatoren entsprechen vollständig den Anforderungen GB/T 29617-2013und Faserqualitätsstandards der Branchenverbände.

• Polymerisationstests: Die in nachgelagerten Kundenlaboren bestätigten Ergebnisse zeigen, dass das Nylon-66-Salz und das daraus synthetisierte Polymer im Vergleich zu Produkten auf Erdölbasis keine Unterschiede in wichtigen Indikatoren wie relativer Viskosität und thermischer Stabilität aufweisen.

• Reifegrad des ProzesspaketsDas grundlegende Prozessdesignpaket ist vollständig, die Auswahl der wichtigsten Ausrüstung erfolgte unter Verwendung von Standardausrüstung aus der chemischen Industrie.

Der Erfolg dieser Pilotanlage im Kilotonnenmaßstab für biobasierte Adipinsäure signalisiert, dass die tiefgreifende Dekarbonisierung der Nylon-Industriekette von „optional“ zu „essenziell“ wird. Es handelt sich nicht nur um einen technologischen Durchbruch für ein einzelnes Produkt, sondern potenziell um einenHebel für die grüne Transformation der gesamten Polyamid- und PolyurethanindustrieDies zwingt die globalen Chemiekonzerne, die Wettbewerbsfähigkeit ihrer umfangreichen traditionellen Anlagen innerhalb des nächsten Jahrzehnts neu zu bewerten und beschleunigt den strategischen Wandel hin zur Bioproduktion.