生物基化学品的生物炼制技术

高级生物炼制已被设想作为新型生物产业的基础。通过开发新的化学、生物和机械技术，生物炼制大幅扩展可再生植物基原材料的应用，使其成为环境可持续发展的化学和能源经济转变的手段。

生物炼制是利用农业废弃物、植物基淀粉和木质纤维素材料为原料，生产各种化学品、燃料和生物基材料。美国国家再生能源实验室（U.S. National Renewable Energy Laboratory, NREL）将生物炼制定义为以生物质为原料，将生物质转化工艺和设备相结合，用来生产燃料、电热能和化学产品集成的装置。

随着原油及天然气价格地不断上扬，生物基原料的竞争优势愈发显现。据统计，1995年美国玉米价格约为2美元/bu（蒲式耳） (1bu=35.24L, 下同)、原油为2.8美元/ft3（1ft3=28.3L,下同）、天然气为2.8美元/kft3，而2005年则分别为2美元、6.8美元和7美元。从价格比较看，玉米将成为重要的生物基原料。多数专家分析认为，矿物基原材料价格将长期居高不下。

未来的生物炼制将是生物转化技术和化学裂解技术的组合，包括改进的木质纤维素分级和预处理方法、可再生原料转化的反应器优化设计、合成、生物催化剂及催化工艺的改进。由木质素纤维制工业乙醇的生物炼厂正在开发上述技术，乙醇将成为高级生物炼制的主产品。

根据近来研究开发的不同情况，生物炼制分为3种系列：①木质纤维素炼制：用自然界中干的原材料如含纤维素的生物质和废弃物作原料；②全谷物炼制：用谷类或玉米作原料；③绿色炼制：用自然界中湿的生物质如青草、苜蓿、三叶草和未成熟谷类作原料。根据美国生物质规划，能源部将在2010年建成第一座基于农业废弃物的大规模综合性生物炼厂。