生物质的化工利用分析介绍

利用生物资源获取有机化工原料和产品，已有悠久的历史。人类早就知道从棉花、羊毛和蚕丝中获得纤维，用纤维素加工成纸，用油脂制造洗涤剂。近年来，在生物质利用方面进行了更为广泛的研究，如生物职业化制酒精——车用乙醇汽油。

乙醇是以高粱、玉米、小麦、薯类、糖蜜等为原料，经发酵、蒸馏而制成的。将乙醇液中含有的水进一步除去，再添加适量的变性剂（为防止饮用）可形成变性燃料乙醇。车用乙醇汽油是将变性燃料乙醇和汽油以一定的比例混合而形成的一种汽车燃料。使用这种燃料不但可以节省石油资源和有效地减少汽车尾气的污染，还可以促进农业生产。

玉米芯——糠醛，糠醇（呋喃甲醇，Cs H6 O2） 。

以玉米芯为原料的两条产业链条：玉米芯→糠醛→糠醇→呋喃树脂；玉米芯→糠醛→四氢呋喃→聚四氢呋喃。

玉米芯主要用途之一就是生产木糖醇的原材料——木糖。

木糖醇又名戊五醇，它的分子式为C5 H10 O5，是一种五碳糖醇，是木糖代谢的正常中间产物，外形为结晶性白色粉末，广泛存在于果品、蔬菜、谷类、蘑菇之类食物和木材、稻草、玉米芯等植物中。它可用做甜味剂、营养剂和药剂在化工、食品、医药等工业中广泛应用。

木糖是一种五碳糖：（C5H10O5）。

以硫酸为催化剂，在水解器中通入水蒸气升温加压蒸煮，多聚戊糖水解成戊糖。

【拓展】

1.中和脱酸工艺

中和脱酸工艺就是在净化水解液时采用中和法。20世纪60年代，我国木糖醇在保定开始试生产时，就是采用这个方法，如保定厂的一号生产线。此法的工艺路线如下：

原料→水解→中和→浓缩→脱色→离子交换→浓缩→加氢→浓缩→结晶→分离→包装。

2.离子交换脱酸工艺

为了解决中和脱酸带来的困惑，科技工作者和生产厂家的科技人员通过不懈的努力，研究开发了离子交换脱酸新工艺，如保定厂的二号生产线。离子交换脱酸工艺就是采用离子交换树脂利用离子交换的方法将硫酸根除去。此工艺也有两次交换和三次交换之分，但不管是两次交换还是三次交换都有属于离子交换的范畴。此法的工艺路线如下：

原料→水解→脱色→离子交换→浓缩→离子交换→加氢→离子交换→浓缩→结晶→分离→包装。

玉米芯的第二大用途便是制造糠醛。

戊糖脱去三个分子水而生成糠醛。

糖醛的分子式为C5 H4 O2，又称2—呋喃甲醛。糠醛是呋喃环系最重要的衍生物，是一个重要的由农副产品中制得的产品。无色液体，具有与苯甲醛类似的气味。

图1-5-4　糠醛的结构式

糠醛是制备多种药物和工业产品的原料，由糠醛制得的1，6-己二胺〔H2 N-（CH2 ）6-NH2〕，为制取尼龙66的原料。

由糠醛制得的呋喃经电解还原，还可制成丁二醛，后者为生产药物阿托品的原料。许多糠醛的衍生物具有很强的杀菌能力。糠醛主要用作溶剂，它可有选择性地从石油、植物油中萃取其中的不饱和组分，也可从润滑油和柴油中萃取其中的芳香组分。糠醛可代替甲醛与苯酚缩合，制造酚醛树脂。