纤维乙醇联产2,3-丁二醇工艺1成果简介木质纤维素是多组分物料，其结构较复杂，它由纤维素、半纤维素和木质素通过共价键联结成网络结构。木质纤维原料是地球上最丰富、最廉价的可再生资源。有资料表明，全世界每年的植物体生成量高达 1.55×1011 吨干物质，其中纤维素、半纤维素的总量约为 8.5×1010 吨。我国是一个农业大国，若能把大量的农业纤维原料及工业纤维废料中的纤维素、半纤维素经济有效地水解成可发酵糖，并进一步用于乙醇和其它化工原料的生产，这将有利于改善目前资源紧张，环境恶化的状况，对人类社会实现可持续发展具有重要的经济和社会意义。目前植物纤维原料除部分用于木糖醇和糠醛工业外，其主要用途就是家用燃烧，造成很大的浪费和污染。此外，木糖醇和糠醛工业也只利用了纤维原料中所含的半纤维素，而对其中含量更高的纤维素未加充分利用。本项目围绕植物纤维资源综合高效利用关键技术的集成创新，综合利用开发高附加值化学品2,3-丁二醇和乙醇。主要针对普通酵母对半纤维素降解所得五碳糖利用率不高，底物利用率低现象，采用五碳糖高利用细菌将其转化成附加值较高的2,3-丁二醇。此外，以残余的纤维原料为原料，开发纤维素酶生产、同步糖化过程，进一步将其转化为乙醇。2应用说明乙醇广泛应用于饮料、食品、香精、调味品、医药和能源工业，在国民经济中占有较重要的地位，随着国民经济的发展，世界石油储量的锐减、环境保护工作的加强和车用燃料乙醇需求量的增加，乙醇的用途将更加广泛，对乙醇的需求量将与日俱增。2,3-丁二醇（2,3-butanediol）是一种重要的化工原料。它是一种无色无味液体，可直接作为燃料，也可用来制备聚合物、油墨、香水、防冻剂、熏蒸剂、增湿剂、软化剂、增塑剂、炸药以及药物的手性载体等。2,3-丁二醇还可作为一个很有价值的化工中间体来合成其他化学品，如2,3-丁二醇脱水可产生甲乙酮，甲乙酮的应用相当广泛，再进一步脱水可形成1，3-丁二烯。2,3-丁二醇可通过Diels-Alder反应聚合生成苯乙烯。2,3-丁二醇与甲乙酮缩合并进行加氢反应生成辛烷，辛烷可用来产生高质量的飞行原料。3效益分析由于植物纤维原料中的半纤维素大部分已经被转化成高值的2,3-丁二醇相关产品，植物纤维原料单独生产乙醇工艺中木糖难以被酒精酵母转化为乙醇的难题也就自然被化解了。产出的木素和二氧化碳同样可以为企业提供工艺过程中所需要的能量和生产其它产品。初步的技术经济分析显示，2,3-丁二醇与乙醇联产工艺的酒精生产成本为7000元/吨，会略低于粮食酒精成本，具有良好的经济和社会效益。4合作方式转让或者联合推广。5所属行业领域生物化工、生物能源领域。