大连化物所开发的生物基呋喃二甲酸技术中试装置顺利开车

近日，中国科学院大连化学物理研究所生物能源研究部有机催化研究组开发的生物基呋喃二甲酸技术中试装置，在湖北兴发化工集团股份有限公司顺利开车并实现稳定运行。该装置全流程打通该技术的工艺路线，制备出高品质5-羟甲基糠醛（HMF）、2,5-呋喃二甲醛（DFF）及2,5-呋喃二甲酸（FDCA）等产品。

在我国“双碳”目标稳步推进、全球能源产业格局加速调整的背景下，发展生物基产品已成为化工行业绿色低碳转型的重要路径。在生物基新材料领域，FDCA是一种含呋喃环结构的有机二元酸，与对苯二甲酸在结构上相似，被认为是最具应用前景的生物基替代单体之一。以FDCA为单体制备的聚呋喃二甲酸乙二醇酯（PEF），不仅来源于可再生资源，其耐热性、力学性能、气体阻隔性能等方面均优于传统聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），具有广阔的产业化应用前景。

当前，FDCA规模化生产面临流程长、工艺复杂、提纯难度大、生产成本高等问题；其中，关键中间体HMF稳定性较差、分离提纯难。开发HMF快速转化为稳定的中间体，可为FDCA的规模化制备提供新的技术路径。大连化物所相关研究组自2006年起开始布局生物基呋喃二甲酸等聚酯单体的技术研发。近年来，研究团队对生物基呋喃二甲酸产业化攻关取得系列进展，先后突破了HMF高效制备及其衍生转化关键技术，构建了“六碳糖-HM-DFF-FDCA”的绿色高效合成的全链条转化工艺和技术，并与兴发集团开展合作，推进中试放大与工程验证。

经过一年多的中试装置建设与调试，项目取得阶段性重要进展：2025年11月中试装置投料调试；2026年2月打通HMF制备流程，产出纯度99%的HMF产品；2026年3月实现DFF制备工艺贯通，产品纯度达到99%；2026年4月产出首批FDCA中试产品，纯度达到99.9%。目前该装置已实现连续稳定运行2000余小时，中试运行达到预期目标，获得催化剂及其应用的关键工艺操作参数，为工业应用提供了关键基础数据和技术支撑。

该工作突破了六碳糖类生物质高效转化及分离提纯关键技术，建立了绿色、稳定、高纯度的生物基单体FDCA制备新工艺，为生物基材料产业化发展提供了一条新的绿色低碳技术路线。

该项目得到国家自然科学基金、湖北兴发集团科研基金等的支持。