两大化工巨头，推进生物基丁二烯中试

【生物基能源与材料】 获 悉，2月17日，全球合成橡胶巨头 Zeon（瑞翁） 与 横滨 橡胶 今日 宣布将合作建设 生物基乙醇高效转化丁二烯的中试装置 。

该装置将建于瑞翁德山工厂（山口县周南市），预计 2026年投产 ，用于 验证植物基乙醇制备丁二烯的连续化生产工 艺，并收集规模化生产数据。 该项目隶属日本NEDO"绿色创新基金"支持计划，联合国立产业技术综合研究所、东京科学大学等顶尖机构，目标2030年代实现生物基丁二烯与异戊二烯工业化。

此项目隶属于 日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO） "利用CO2等原料生产塑料原料技术开发"项目，系绿色创新基金（Green Innovation Fund）支持的研发方向。在国立产业技术综合研究所（AIST）、东京科学大学及理化学研究所（RIKEN） 的技术支持下，双方致力于在2030年代实现生物基丁二烯与异戊二烯的工业化生产。

研发计划包含两个NEDO的重点课题，均由 瑞翁/横滨橡胶 主导 ：

1. 乙醇高效合成丁二烯（AIST协作）
   

项目概述 ：开发将 从植物基和其他可持续材料中获得的 乙醇高效转化为丁二烯 的技术。该项目正在使用试点设施，目标是在 2030年实现该技术的社会化应用，并在2034年实现商业化 。

2. 生物基原料制备丁二烯与异戊二烯技术（东京科学大学/RIKEN协作）

项目概述 ：开发 直接从植物基原料中生产丁二烯和异戊二烯的生物技术 ，以补充用于生产合成橡胶的核心化学品，这些化学品来源于 橡胶和轮胎的回收 。目标是在 2034年实现该技术的商业化 。

该中试装置围绕两大技术路线布局：一是与 AIST 协作的 乙醇催化转化丁二烯路径 ；二是联合 东京科学大学 与 RIKEN 的 生物法直接合成技术 。以下为两种路径的核心进展与挑战分析：

其中， ① 乙醇催化转化路径，通常采用 酸碱双功能催化剂 （如MgO-SiO₂、Zr基材料），通过耦合乙醇脱氢、缩合、脱水反应实现一步法制备丁二烯。 普利司通 与 PNNL 合作的中试装置已达成70%单次转化率 ， 米其林 BioButterfl y 工厂年产能突破30吨，验证了生物乙醇原料的工业化可行性 。

该技术核心优势在于原料兼容性强，既可处理农业基乙醇，也可利用工业废醇，全生命周期碳减排达85%。但催化剂 积碳问题导致运行周期受限 ，需频繁再生；同时 高纯度乙醇成本与含水乙醇预处理能耗之间的矛盾，仍是经济性优化的主要障碍 。

② 生物法直接合成路径，依托 酶催化或微生物代谢体系 ， 直接从糖类或丁二醇生物合成丁二烯 。加州 BioVerde 公司基于植物发酵技术获千万级联邦资金支持 ， 米其林 则完成了从糖到丁二烯的全链条验证 。生物法在常温常压下反应，能耗低且理论减碳潜力超90%， 但酶催化易产生丙烯等副产物，选择性调控难度大；代谢路径复杂性和工程菌培养成本高的问题 ，导致目前仅停留在实验室或小试阶段。此外，规模化生产中产物分离纯化效率与代谢通量控制，仍是突破产业化的核心瓶颈。

此次 瑞翁/横滨橡胶 主导的中试装置将验证新型高效催化剂对生物基乙醇转化丁二烯的效能。 瑞翁 将 利用该装置生产的丁二烯制备聚丁二烯橡胶原型产品 ， 横滨橡胶 则将其 用于轮胎试制与路试等 关键数据的采集 ，推动合成橡胶在轮胎行业的碳中和应用 。

此次生物基丁二烯中试项目标志着日本在非石油基合成橡胶领域的关键突破，通过跨产业链协同创新，加速生物基弹性体商业化进程。项目预计2030年完成工艺验证，2034年实现产业化，届时将为全球轮胎行业减少石油依赖、推进碳中和目标提供创新解决方案。

瑞翁 技术团队强调，当前生物基丁二烯生产已突破两个临界点：1. 催化剂效率提升使生产成本逼近石油基产品 ，2. 原型轮胎性能验证则解决了市场接纳的核心障碍 。双方联合构建的" 植物原料→单体→橡胶→轮胎→回收"技术矩阵 ，已形成覆盖碳排放测算、LCA评估的完整验证体系。在此基础上 ，若2030年代实现成本持平，仅轮胎产业链每年可减少1200万吨碳排放——相当于日本全年橡胶产业碳足迹的1/3，随着降本增效与产业化进程的推进，这一技术路线正逐步明晰全球橡胶产业的低碳转型路径。