編者按 2025年10月28日，“2025石油和化工產業循環經濟發展會議暨第三屆上海化學工業區綠色低碳發展會議”在上海召開，中國石油和化學工業聯合會副會長傅向升應邀出席并作主旨報告。他重點跟與會代表分享了循環經濟與生物基化學品的發展與未來趨勢，現將報告的主要內容編輯如下，供行業同仁參閱。

一、 什么是循環經濟？

循環經濟的理念萌芽誕生于20世紀60年代的美國。因受多起事件和環境危機的影響而誕生。

1.循環經濟理念的萌芽與誕生。一是受《寂靜的春天》科普讀物的啟發。1962年美國生態學家蕾切爾·卡遜出版了《寂靜的春天》，主要是描寫因過度使用化學藥品和肥料，而導致的環境污染、生態破壞，最終給人類帶來不堪重負的災難；指出生物界以及人類所面臨的危險，呼吁人們認真思考人類社會的發展問題，喚醒了人們的環境保護主義意識。

二是受到一張照片的啟發。1972年12月7日阿波羅17號的航天員拍攝了一張地球的照片，在太空視角下（當時阿波羅17號正背向太陽）地球好像一顆彈珠，就被命名為“藍色彈珠”，這是人類第一次從太空、清晰拍到地球發亮一面的照片，受此啟發，人們聯想到了地球在太空中就像宇宙飛船一樣，要靠不斷消耗自身有限的資源而生存，如果不合理開發資源、破壞環境，就會像宇宙飛船那樣走向毀滅。

三是受美國西部“黑色風暴”影響。1934年5月11日凌晨，美國西部草原地區發生了一場空前未有的黑色風暴，大風整整刮了3天3夜，風暴所經之處溪水斷流、莊稼枯萎、牲畜渴死，成千上萬的人流離失所。這是人們對土地資源的不斷開墾，森林的不斷砍伐，致使土壤風蝕嚴重，加大了土地沙化現象。黑色風暴的襲擊給美國的農牧業生產帶來了嚴重的影響，致使大片小麥枯死，以致引起當時美國谷物市場的波動，沖擊經濟的發展，這是大自然對人類文明的一次歷史性懲罰。

四是受日本水俁事件的影響。1939年開始，在水俁鎮的日本氮肥公司開始生產氯乙烯，使用了含汞的催化劑，使廢水中含有大量的汞，這種汞在水體中，被水中的魚食用，水俁鎮的居民食用魚后，汞在人體內聚集從而產生一種怪病。開始時只是口齒不清，步履蹣跚，繼而面部癡呆，全身麻木，耳聾眼瞎，最后變成神經失常，直至躬身狂叫而死，后來誕生了國際社會控制和減少汞污染的《水俁公約》。

五是受日本四日市煙霧事件的影響。四日市位于日本東部海灣，1955年這里相繼興建了十多家石油化工廠，化工廠終日排放的含SO?的氣體和粉塵，使昔日晴朗的天空變得污濁不堪；1961年開始，呼吸系統疾病在這一帶發生，并迅速蔓延；1964年這里曾經有3天煙霧不散，哮喘病患者中不少人因此死去。主要原因是四日市每年SO?和粉塵排放量達13萬噸之多，大氣中SO?濃度超過標準5-6倍，形成厚厚的煙霧，其中含有害的氣體和金屬粉塵，它們相互作用生成硫酸等物質。

此外，還受到1943年洛杉磯光霧事件、1948年美國多諾拉煙霧酸雨事件等影響。

下面，重點談一下影響最大的1952年“倫敦煙霧事件”。倫敦素有世界“霧都”之稱，每當春秋之交，這里經常被濃霧所籠罩，像是披上一層神秘的面紗。而從18世紀末期的工業革命起，煙霧越來越重，因為工業革命之后，英國大城市的燃煤量驟增，城市發電靠煤、火車的動力靠煤、工廠靠燒煤進行生產、居民家庭也靠燒煤來取暖，導致了1952年12月發生了20世紀十大環境公害事件之一的“倫敦煙霧事件”。1952年12月4日開始，連續的濃霧將近一周不散，工廠和住戶排出的煙塵和氣體大量在低空聚積，整個城市為濃霧所籠罩，陷入一片灰暗之中。12月5日白天，倫敦出現煙霧，下午煙霧漸漸呈現黃色，當天晚上煙霧逐漸變濃，能見度變得只有幾米，美麗的泰晤士河谷被煙霧籠罩，煙霧使泰晤士河船上干活的人淚流不止，還有的居民說自己在走路時看不見自己的腳。除了倫敦地鐵，倫敦的交通幾乎癱瘓，泰晤士河上的船被迫停駛，雙層巴士只能借助霧燈緩慢在市區行駛，交通引導員手持手電或火炬指引公共汽車緩慢行駛；城內開車的人不僅亮著車前燈，還要把頭伸向窗外，仔細觀察前方，緩慢行駛。市民健康也受到嚴重影響，許多市民出現胸悶、窒息等不適感，發病率和死亡率急劇增加。據統計，其間有4700多人因呼吸道病而死亡，霧散以后又有8000多人死于非命；發生哮喘、咳嗽等呼吸道癥狀的病人明顯增多，因支氣管炎死亡人數為正常時期的9倍，因冠心病死亡人數為正常時期的2.4倍，因肺結核死亡人數為正常時期的5.8倍。這就是震驚世界的“霧都劫難”。從那次煙霧事件以后英國開始注重環境保護，1995年英國通過了《環境法》，要求制定一個治理污染的全國戰略，要求工業部門、交通管理部門和地方政府同心協力，減少一氧化碳等8種常見污染物的排放量。

 受到這些事件的啟發，特別是環境危機的影響，不僅讓人們看到了傳統經濟快速發展對資源的過度依賴以及對人類和生態環境造成的影響，也讓人們認識到地球的資源并不是取之不盡、用之不竭的，地球的環境更不是無限容量的，既受容納和修復能力所限，也是很脆弱的。同時人們的環境意識被喚醒，認識到無節制的向大自然索取、無節制的向環境排放，人類終究會自食其果，甚至會自我毀滅，人們開始認識到“循環經濟”的重要性。1972年各國在斯德哥爾摩簽署了《人類環境宣言》。20世紀80年代以來，轉變傳統發展理念、發展循環經濟逐漸成為國際社會的重要趨勢和共識，發達國家把發展循環經濟作為國家戰略優勢的重要途徑，也成為提高世界市場競爭力的重要手段。

2.“循環經濟”的概念。美國經濟學家K·波爾丁上世紀60年代首先提出了循環經濟概念：在人、自然資源和科學技術的大系統內，在資源投入、企業生產、產品消費及其廢棄的全過程中，把傳統的依賴資源消耗的線形增長經濟，轉變為依靠生態型資源循環來發展的經濟。我國2025年6月新頒布的《中華人民共和國循環經濟促進法》中定義：循環經濟是指在生產、流通和消費等過程中進行的減量化、再利用、資源化活動的總稱。2021年國家發展改革委印發的《“十四五”循環經濟發展規劃》中明確，循環經濟是一種以資源的高效利用和循環利用為核心，以“減量化、再利用、資源化”為原則，以低消耗、低排放、高效率為基本特征，符合可持續發展理念的經濟增長模式，是對“大量生產、大量消費、大量廢棄”的傳統增長模式的根本變革。

3.我國對循環經濟的重視。我國改革開放以后，經濟高速發展的同時，對經濟發展、社會發展以及科技進步和國家資源稟賦、環境制約的認識不斷深化，發展觀念不斷與國際接軌，上世紀九十年代起就高度重視循環經濟發展。新世紀以來，針對我國經過幾十年持續高速發展以后，資源相對短缺而又大量消耗的突出矛盾，為破解我國資源以及環境對經濟發展的瓶頸制約，有序推進循環經濟發展，2021年國家發展改革委印發了《“十四五”循環經濟發展規劃》，提出了明確的發展目標：到2025年，主要資源產出率比2020年提高約20%，單位GDP能源消耗、用水量分別降低13.5%、16%左右，大宗固廢綜合利用率達到60%，資源循環利用產業產值達到5萬億元等。同時還規劃部署了三大重點任務：一是構建資源循環型產業體系，提高資源利用效率；二是構建廢舊物資循環利用體系，建設資源循環型社會；三是深化農業循環經濟發展，促進農業農村可持續發展。

2024年2月國務院辦公廳印發了《關于加快構建廢棄物循環利用體系的意見》，進一步細化了廢棄物循環利用的目標和路徑。特別強調遵循“減量化、再利用、資源化”的循環經濟理念，以提高資源利用效率為目標，以廢棄物精細管理、有效回收、高效利用為路徑，覆蓋生產生活各領域，發展資源循環利用產業，健全激勵約束機制，為高質量發展厚植綠色低碳根基。

2025年6月新頒布了《中華人民共和國循環經濟促進法》，明確指出發展循環經濟是國家經濟社會發展的一項重大戰略。黨的十八大以來，我國在大力推行循環型生產方式，推廣綠色生活方式，強化重點品類資源循環利用，抓好塑料污染全鏈條治理、商品過度包裝治理以及積極開展循環經濟國際合作等方面，都取得了明顯的成效。

二、循環經濟與傳統經濟模式的區別與發展循環經濟的“3R”理念

第一次工業革命推動工業經濟進入到快速發展時代，第二次工業革命推動工業經濟進入規模化時代，第三次工業革命推動工業經濟進入到現代化時代，目前我們正在經歷以人工智能為標志的第四次工業革命。

1.工業化初期傳統經濟模式的危害。第一次工業革命帶動傳統工業快速發展時期，當時的人們認為地球資源是無限的，是取之不盡、用之不竭的。當時傳統工業經濟的生產觀念是最大限度地開發利用自然資源，最大限度地創造社會財富，最大限度地獲取利潤。那時的人們對自然資源的獲取、開采是不受約束的，對資源的消費和產品生產是無節制的，生產過程中產生的廢水、廢氣、廢渣大量排放、廢棄或堆砌于環境也是不受限制的。結果經過近百年無節制的快速發展以后，給環境、生態和人類造成的危害到了無法忍受的地步，歐美等發達國家頻發污染事件。上面談到的美國西部的黑色風暴、倫敦煙霧事件以及日本水俁事件等，都是典型的案例，類似的環境危害事件以及對人們造成的健康危害，在十九世紀末和二十世紀上半葉，在歐美等先期工業化的國家和地區頻頻發生。

2.傳統經濟與循環經濟的區別。傳統經濟的生產模式是資源--產品--廢物排放，其消費模式是產品--消費--廢物排放，都屬于物質單向流動的經濟模式。這種單向模式把所有的廢渣、廢水、廢氣、生活垃圾和其他污染物，不加任何處理，隨意排放到環境中。傳統工業經濟這種只考慮經濟效益，不考慮資源的稀缺性和環境容量，對資源的利用常常是粗放的和一次性的，通過把資源持續不斷地變成廢物來實現經濟的數量型增長，導致了許多自然資源的短缺與枯竭，并釀成了災難性環境污染后果。傳統經濟模式創造的財富越多，消耗的資源就越多、產生的廢棄物也越多，對環境資源的負面影響也就越大，對人類和社會造成的危害也就越嚴重。

而循環經濟是“資源-產品-再生資源-再生產品”的閉環經濟，形成合理的封閉循環，以消耗最少的資源、生產更多的產品、最大限度地減少廢棄物的產生、減少對環境的影響，從而使經濟活動對自然環境的影響控制在盡可能低的程度。也就是通過發展循環經濟，走出傳統工業經濟“拼命生產、拼命消費”的誤區。改變傳統經濟“資源—產品—污染排放”這種物質單向流動的經濟模式，實現物質不斷循環利用的經濟發展模式，構建“資源—產品—再生資源”的物質循環流動的過程，使得整個經濟系統以及生產和消費的過程基本上不產生或者少產生廢棄物。

3.循環經濟的“3R”理念。 即減量化(Reduce)、再使用(Reuse)和資源化(Recycle)原則。

減量化(Reduce)理念，要求在經濟增長的過程中為使這種增長具有持續的和環境相容的特性，人們必須從生產的源頭就充分考慮節省資源、提高單位產品對資源的利用率、預防廢棄物的產生，而不是把眼光放在產生廢棄物后的治理上。如何做到減量化？對生產過程而言，企業可以通過技術改造，采用先進的生產工藝，或實施清潔生產來減少單位產品生產的原料消耗量和污染物的排放量。減量化的另一種表現是產品的小型化和輕型化，產品包裝的簡單樸實而不是豪華浪費，都可以做到從經濟活動的源頭就注意節約資源和減少污染。

再使用(Reuse)理念，要求盡可能多次或盡可能多種方式地使用產品和包裝材料（容器）。以初始的形式被反復使用，盡量延長產品的使用期，而不是非常快地更新換代，以防止物品過早成為垃圾。像餐具、背包、布袋等反復使用是再使用理念的體現，廢催化劑的再生利用、廢棄物的拆卸、修理和組裝用過的和破碎的物品以及少用或不用一次性用品、抵制一次性用品泛濫，都是再使用理念的體現。

資源化(Recycle)理念，要求盡可能多地再生利用或循環利用，通過對“廢物”的再加工(再生)處理使其作為資源，制成新的產品再次進入市場或生產過程，以減少廢棄物的產生。資源化有兩種情況：第一種是原級資源化循環利用，將廢棄物循環用來形成與原來相同的新產品，如利用廢紙生產再生紙，利用廢鋼生產鋼鐵。另一種是次級資源化循環利用，是將廢棄物用來生產與其性質不同的其他產品的原料的再循環過程。石化領域發展循環經濟，既有原級資源化循環也有次級資源化循環，我們稱之為“物理循環和化學循環”。

“3R”理念提倡從源頭上減少資源和能源的消耗，生產過程中消耗最少的原料和能源來生產既定的產品，在消費和使用環節又提倡多次使用、減少或拒絕一次性用品，即使是廢棄物或生產過程的副產物也提倡資源化循環利用，以此來節省資源、保護環境。

三、循環經濟與生物基化學品

石化產業發展循環經濟有著獨特的優勢，石化領域很早就認識到循環經濟是石化產業實現綠色低碳最現實的路徑選擇，因為化學反應的神奇之處就在于原料的廣泛性。

1.石化產業循環經濟起步早、效果好。伴隨著第二次工業革命，合成化學的起步可以說是循環經濟的典型案例，當時煉鋼需要焦炭，煉焦過程產生了大量的煤焦油，拜耳和巴斯夫的誕生就是以煉鋼工業的副產物-煤焦油為原料，人工合成染料，毫不夸張地說這一發明直接催生了現代化學工業的誕生。今天電石渣循環利用制水泥，磷石膏聯產水泥循環回收硫磺制酸以及焦爐氣、電石爐尾氣代替煤制合成氣制甲醇、發展碳一化工產業鏈、鋁渣和磷石膏中的氟回收制氫氟酸等循環模式都取得了很好的成效。

現在最受關注的是大量廢棄塑料的循環利用，物理循環可以重復使用：如包裝桶（箱）、托盤等，也可以實現梯級利用、節省新塑料的使用量，如廢棄塑料循環利用制造汽車保險杠、公園長廊、長椅、景觀棧道等。

化學循環可以通過裂解（熱裂解、催化裂解）、解聚（醇解、水解等）、氣化等不同方式，再循環合成全新的化學品和新材料，如回收的PET通過解聚重新回收聚酯單體，循環聚合為新的PET；混合塑料通過裂解得到以石腦油為主要成分的裂解油，經裂解爐獲得乙烯、丙烯等新的單體，再合成更多的有機化學品和聚合物材料。化學循環的另一個途徑是混合塑料經氣化爐氣化獲得一氧化碳、氫為主要成分的合成氣，再進一步合成甲醇、氨等化學品，甲醇經碳一化學（羰基化反應制醋酸、甲酸、碳酸酯、DMF等，甲醇氧化經甲醛到工程塑料聚甲醛，甲醇制烯烴等）獲得眾多化學品或高分子材料，氨可以用于化肥等生產。不論哪一種的循環利用都大量減少石油、天然氣、煤炭、磷礦石、硫鐵礦、螢石礦和碳酸鹽的開采。

2.生物質資源的利用是循環經濟的重要課題，這也是當前國內外高度關注的一個創新與發展的重要方向。無論是植物秸稈、還是木質纖維素，都可以經過生物技術獲得生物基化學品和生物基材料；廢棄生物質資源經氣化還可以合成甲醇及其下游產業鏈的眾多產品。所以，石化產業轉型升級，一定不能忽視生物質資源循環利用這一重要課題。因為以生物質為原料通過生物技術路徑，與以石油天然氣和煤炭等化石資源為原料、通過化學合成路徑一樣，可以獲得已知的任何化學品和合成材料。

第一何謂生物基化學品？先看一下化石基化學品，化石基產品是指以石油、天然氣或煤炭為原料，經化學反應過程或聚合工藝而獲得的化學品或材料。而生物基產品是指以生物質為原料，通過生物制造（合成、加工、煉制）過程，獲得的化學品和合成材料。生物基材料，是指以生物質為原料經生物或化學的方法制得的材料，目前有生物基塑料（聚烯烴、尼龍等）、生物基纖維（聚酯、氨綸、尼龍56等）、生物基橡膠（蒲公英橡膠、杜仲橡膠等）等等。其中，生物可降解材料是十分重要的一類，因為具有傳統化石基材料不具備的綠色、環境友好、原料可再生以及材料可降解等特性。生物可降解塑料在一次性包裝材料、餐具、地膜等領域應用較普遍，生物基纖維（PLA、PTT、PA56、PA11等）已在時裝、家居、戶外用品以及工業領域應用。生物質能源，以生物質為原料經燃燒發電或生物化學轉化為生物燃料（生物乙醇、生物柴油、生物航煤、生物甲烷、生物甲醇等）。因為生物質是可再生、可循環、綠色低碳的原料，通過植物光合作用可以再生、資源豐富、可保證資源的永續供應，又加上生物質可有效減排二氧化氮、含硫化合物等溫室氣體，近年來備受關注。 

第二生物質原料都有哪些？生物質原料一般指糧食、甘蔗、木薯、植物種子和植物秸稈、蘆葦、木質纖維素以及微藻、廢棄油脂等，以生物質為原料一般需經生物發酵、生物酶轉化、生物催化等生物技術，也就是常說的生物制造過程獲得化學品或合成材料。如糧食（木薯）經淀粉、葡萄糖經生物發酵或酶轉化過程，可獲得維生素、生物乙醇、生物基多元醇（1.3-丙二醇、1.4-丁二醇、甘油等）、生物基二元酸（1.4-丁二酸、己二酸等）、二元胺（尼龍56的單體戊二胺）等；糧食經淀粉、葡萄糖或藻類通過生物技術，除獲得醫藥保健與營養品、食品添加劑等高端精細化學品外，還可以獲得聚乳酸、PBS等生物可降解材料以及生物基尼龍56等新型材料；糧食（木薯）經淀粉、甘蔗經糖生物發酵法可獲得生物基乙醇，生物乙醇經脫水獲得生物基乙烯、以此為原料可獲得一系列生物基有機化學品和生物基聚乙烯、EVA等聚合物。上面談到的杜邦生物法1.3-丙二醇是新型聚酯PTT的單體、1.4-丁二醇是工程塑料PBT、氨綸和生物可降解材料PBS、PBAT的重要單體、1.4-丁二酸是生物可降解材料PBS的重要單體、己二酸是生物基尼龍66的重要單體；植物種子如蓖麻子，經蓖麻籽油可以聚合制得尼龍11、1010、10T等長碳鏈高性能生物基尼龍材料，等等。

第三 生物基材料和生物可降解材料的區別。兩者不能劃等號，即生物基材料不一定是可降解材料，生物可降解材料不一定是生物基的。也就是說生物基材料有的可降解、有的不能被生物降解，如以糧食淀粉或以植物秸稈為原料經生物法獲得的生物基聚乳酸，在堆肥狀態下是可降解的材料；而以糧食淀粉或植物秸稈為原料經生物發酵獲得生物基乙醇，生物基乙醇再脫水獲得生物基乙烯，生物基乙烯聚合與石腦油或輕烴為原料的乙烯聚合工藝條件相同、獲得的聚乙烯材料也完全相同，就是不可降解的材料。同樣的道理，生物基乙烯經氧化水合獲得的生物基乙二醇、再與對苯二甲酸酯反應獲得的PET即是生物基聚酯，也是不可降解的。現在的美國、巴西、韓國、日本等已創新實現經生物基乙醇可獲得生物基丙烯，經聚合獲得的聚丙烯同樣也是不可降解的。所以說生物基材料不一定是可降解材料。

如何理解“生物可降解材料不一定是生物基的”呢？我們都知道，以化石資源為原料獲得的很多聚合物，如聚烯烴、聚酯、聚氨酯、合成纖維等高分子材料都是不可生物降解的。但也有一些我們熟悉的化石資源的聚合物是生物可降解材料，如PBS（聚丁二酸丁二醇酯），它的兩個單體是1.4-丁二醇（我國主要是以電石乙炔路線經炔醛法工藝或碳4路線經氧化加氫制取）和1.4-丁二酸（目前主要是順酐加氫法生產），經聚合得到PBS，化石原料獲得的PBS是可生物降解的材料。同樣的以化石原料制取的PBAT、PBST，也都是可以生物降解的，所以說生物可降解材料不一定是生物基的。

3.生物技術是石化產業的重要方向和未來。據OECD預測，未來10年至少有20%的石化產品可由生物基產品替代；歐盟《工業生物技術遠景規劃》預測：2030年生物基原料將替代6%-12%的化工原料、30%-60%的精細化學品。

隨著持續創新和技術的不斷進步，生物技術將日益成熟、制造過程日益成熟、經濟性將逐步提升，生物制造將為傳統石化產業帶來顛覆性、革命性的成果。總部位于德國的一家獨立研究機構最新發布《生物基基礎原料與聚合物-2024至2029年全球產能、生產及趨勢》，不僅肯定了2024年是生物基聚合物“表現不俗”的一年，而且指出未來幾年仍將快速增長，預計2029年前復合年均增長率將達到13%。其中，生物基可降解聚合物預計年增速會高達17%，未來產能釋放和市場拓展的空間會更大。到2029年，亞洲和北美將主導全球生物基聚合物的生產和供應，二者將占全球生物基聚合物供應量的80%以上，屆時歐洲的份額約10%。2024年全球生物基聚合物產量420萬噸，醋酸纖維素和環氧樹脂分別占生物基聚合物的26%和32%，其后還有生物基聚氨酯、聚乳酸、聚酰胺和PTT，其中全生物基聚乳酸因其良好的生物可降解性和機械性能，在包裝、醫療等領域應用廣泛，占比達8%。預計到2029年前，全球生物基聚丙烯、聚羥基脂肪酸酯、聚呋喃二甲酸乙二醇酯的產能增速將尤為突出，預計年均增長率將高達65%。其中，聚羥基脂肪酸脂的增長主要在亞洲，聚呋喃二甲酸乙二醇酯的增長主要在亞洲和歐洲，生物基聚丙烯產能增長主要在北美。在綠色低碳、應對氣候變化和可持續發展的推動下，生物基聚合物將迎來新的發展機遇，亞洲憑借其產能和技術創新將引領生物基聚合物的強勁增長。當然，生物基聚合物還面臨著技術瓶頸、成本控制以及回收和循環等難題，當前還難以與化石基聚合物競爭。

美歐已將生物制造定位為“21世紀經濟主權爭奪戰”的關鍵領域，近年來美國先后發布《生物經濟行動實施框架》《2020年生物經濟研發法案》《美國生物技術和生物制造發展的明確目標》等多項規劃和戰略政策，提出振興美國生物經濟，發展生物基材料產業，意圖掌控生物技術和生物制造全產業鏈優勢。歐洲積極推進“地平線歐洲”等研究框架計劃，系統開展生物制造領域的創新。德國通過了“國家生物經濟戰略”積極推動合成生物技術在工業領域的應用，巴斯夫、贏創、帝斯曼、索爾維、阿科瑪等歐洲跨國公司以及道達爾、殼牌、BP等能源公司在生物制造、生物質能源等領域的創新與產業化都取得了明顯的成果；杜邦、陶氏、三菱化學、帝人、LG等跨國公司，在生物基丙二醇及其纖維、生物基丙烯酸及其酯、生物基聚碳、生物基尼龍以及生物可降解聚乳酸等方面加大布局，全球生物制造領域的競爭格局將逐漸形成。

我國一直重視生物技術和生物制造的創新，自上世紀八十年代起將生物化工與化工新材料、精細化工并列為“三大創新重點”，2023年在戰略性新興產業領域重點布局生物制造，2025年黨的二十屆四中全會提出將生物制造為重點前瞻布局未來產業。我國將聚焦生物制造組織戰略科技力量，為打造現代化產業體系實施重點突破。

4.生物化工的技術創新。生物化工第一代技術，糧食-淀粉-葡萄糖-生物基化學品或材料，或以甘蔗、木薯等為原料；第二代技術，植物秸稈（含木質纖維素和廢棄生物質）。第三代技術則是以海藻、二氧化碳等為原料。第一代有成熟的工業化技術和生產裝置，如美國、巴西和我國等大量生產的生物質乙醇，我國與歐美等生產的生物可降解材料聚乳酸；我國與歐美等生產的各種維生素、食品與飼料添加劑等。

第二代技術正處在工業化示范階段，我國和歐美都有以植物秸稈為原料生產生物質乙醇的萬噸級示范裝置（國投在黑龍江），我國以植物秸稈為原料生產生物可降解材料聚乳酸，也已建成萬噸級示范裝置（安徽豐原），所以說第二代技術我國處于領先水平。

第三代技術大都處于實驗室研發階段，如果實現了海水養殖微藻、微藻為原料生物合成燃料及化學品，當技術成熟、經濟性也過關的話，石化產業擺脫化石原料的制約也就不遠了。我國的海藻養殖以及生物合成營養素、合成生物燃料等都取得了良好的進展。

生物質燃料第一代技術，淀粉-生物乙醇或棕櫚油、菜籽油、豆油等為原料合成生物基脂肪酸甲酯。原料的供應半徑一般為100公里，當前受生物質原料供應穩定性和不同生物質原料的影響和制約。生物質燃料的新一代技術是生物質氣化或廢棄塑料氣化、經費托合成生物燃料，糧食或植物秸稈經生物質乙醇再合成生物燃料，都在研發過程中。

5.目前兩個重要的生物質產品。一是生物乙醇。生物乙醇不僅可以作為生物燃料直接添加到汽油中，而且是合成生物基乙烯等生物基化學品和生物基材料的原料。巴西、美國、歐洲是世界上三大生物乙醇生產區。第一代生物乙醇的原料是小麥、玉米、甘蔗和甜菜，據德國化學技術與生物工程學會的統計，歐洲37%生物乙醇的原料是玉米、33%是小麥、20%是甜菜。因為存在與人爭糧問題，第一代生物乙醇生產受到限制。

第二代生物燃料是以植物秸稈和木質纖維素為原料，正在進入工業化示范階段。巴西正在加快發展第二代燃料乙醇、即纖維素乙醇，在巴西是以甘蔗乙醇的殘渣或蔗糖生產過程的殘渣或廢棄物為原料，是一種碳排放量更少的清潔燃料。第二代乙醇的優點是在不增加原料種植面積的情況下將乙醇產量提高50%，碳足跡比第一代乙醇低30%、比普通汽油低80%。

巴西在第二代乙醇的研究及應用上處于世界前列，第二代乙醇符合氣候危機背景下全球能源轉型的需要。巴西通過“未來燃料”法案加快第二代生物乙醇生產，滿足可再生能源使用需求。隨著技術進步，巴西已投入運營的第二代乙醇工廠產能也在逐漸增加，建設規模不斷擴大。巴西賴森能源已宣布建設9座第二代乙醇工廠，未來還將再規劃建設11座，總計年產能可達160萬噸，除了供應巴西國內市場，未來將向美國、歐洲和亞洲等國家和地區出口第二代乙醇。

生物乙醇除了直接用于燃料，還可以經乙醇脫水制乙烯，進而獲得有機化學品和聚乙烯等聚合物；曾有報道美國的生物技術公司和化學品制造商與魯姆斯合作，正在開發乙醇脫水制丙烯和全生物基聚丙烯技術，擬議中的建設規模150萬噸/年；韓國LG公司和巴西布拉斯科公司也都在研發生物乙醇脫水制丙烯和聚丙烯的技術，目前看技術基本成熟，只是成本問題有待驗證；2025年9月住友化學開展了乙醇直接制丙烯中試，原料就是農業廢棄物或纖維素制得的生物乙醇，住友的目標是2030年商業化運營。

生物技術產業將成為21世紀的重要主導產業，是新一輪科技革命與產業變革和主導全球競爭格局的制高點，尤其是非糧生物基產品將是創新與發展的重點。目前生物乙醇主要是以蔗糖和淀粉為原料，而未來將主要轉向植物秸稈等木質纖維素為原料。就碳排放來看，化石原料乙醇的碳排放量是生物乙醇的2倍，甜菜為原料的碳排量最低、木材的碳排量高于甜菜。從其經濟性來看，生物乙醇的成本主要取決于生物質原料的價格，因為生物質原料價格占乙醇價格的55%-80%。

二是生物甲醇。與煤制甲醇工藝相近，即生物質原料預處理，主要是脫除水分再經氣化獲得合成氣，然后經合成反應獲得甲醇。2012年全球第一家生物質制甲醇工廠在瑞典建成，原料是森林廢渣生產10萬噸/年燃料級甲醇，效率為66%-72%。其木材單耗是2.6噸干燥木渣，能耗比天然氣甲醇高10%以上；其碳排放量以森林殘余物為原料生產甲醇的碳排放量是0.56噸/噸甲醇，而天然氣甲醇的排放量是0.84噸/噸甲醇。其經濟性，原料成本約占60%-70%，所以生物質原料的價格是決定因素，其生物甲醇的成本比天然氣甲醇至少高1.5倍。生物甲醇的另一條工藝路線是，生活垃圾或農業廢棄物經沼氣，即生物甲烷制合成氣、再合成甲醇。有了生物甲醇，前面談到了經碳一化學工藝可以獲得一系列生物基化學品、經甲醇制烯烴又可以獲得一系列生物基聚合物材料。

我國在生物乙醇、生物甲醇、生物乙二醇、生物可降解聚乳酸、生物基丁二醇、丁二酸以及生物基烯烴、生物基聚碳、生物基聚酯、生物基聚氨酯和生物橡膠（蒲公英橡膠、杜仲膠）等方面，都處于世界領先水平。

循環經濟與生物基化學品，是世界和我國石化產業共同關注的主要領域和創新課題，也是石化產業未來發展的重要方向，希望通過此次交流帶給您新的思考，為石化產業綠色化轉型和高質量發展開辟新的路徑。