2018年10月23日上午8点30分，楹鼎生科应邀参加了在芬兰Marina Congress center举办的第八届北欧木质生物炼制大会，本次会议吸引了来自26个国家的行业专家、企业代表共计200余人。其中中方参会人员9人（楹鼎生科2人，齐鲁工业大学3人，北京林业大学1人，APP中国公司的Collin Hill，Solvay中国的Bright KUSEMA以及金光纸浆的VERA SACON）。大会汇总了81篇论文及学术研究海报，其中43%来自研究机构，40%来自于大学，17%来自于企业。
●第一天
一、SAPPI（南非纸桨和造纸工业公司）CEO主题
森林在转型环境中应对渴望和贪婪
SAPPI的CEO Mr. Berry Wiersum将当前背景描述为一个激烈变革和创新的时期，从技术上讲，这是参与研究和开发的好时机。然而，布鲁塞尔正在酝酿着巨大的政策斗争，森林所有者，森林公司，石油公司，欧盟议会和非政府组织都参与其中，所有这些机构都在拉动技术和开发朝着有利于自己的方向推动。品牌所有者需要低成本、轻质和薄的隔离涂层，以防止可回收的水，空气和油脂；这是研发需要关注的地方。森林部门需要提高能源效率，以便释放生物能源的巨大潜能，在纸浆厂外更广泛地使用。另外提出的深共晶溶剂解决方案，是一个来自行业中非常有吸引力的观点（低温，节省能源）。
二、其他演讲——国际环境政策，三位演讲者分别来自芬兰vtt研究中心、挪威大学生命科学院和赫尔辛基大学。
LUKE的Matleena Kniivilä讨论了全球大趋势，重点关注对芬兰的影响。在人口增长发生的地区，其经济实力和产品需求同时发生了变化；气候变化对芬兰森林的影响及其作为碳汇的地位；资源的可持续行在萎缩；森林的不同经济用途需要重新平衡…….。所有这些都是重要的驱动因素，目前尚不清楚这些约束将来如何相互作用，未来将是挑战和机遇的并存。
（一）VTT（芬兰国家技术研究中心）Tina Koljonen主题
生物经济带来的财富——从国民经济的角度看生物与低碳一体化技术
Tiina Koljonen讨论了芬兰政府的目标，概述了2030年和2050年的战略，到2050年，使用国内生物质资源的最佳策略是什么？VTT有一份可在网上找到的报告中确定并发布了一系列方案（The CEPI 2050 Roadmap）。一种假设的情景是工业产能没有重大转变；另一种假设是广泛的生物基新产品取代了现有的产品。不同的假设导致不同的结果，无论是在新产品的增值方面，还是在整体温室气体排放方面。具有多种增值产品的生物炼制方案必然会导致芬兰GDP的增长，而纯生物能源方法则不然。这是非常积极的因素，看看这些结果在欧洲如何转化将是非常振奋人心的。
（二）挪威生命科技大学主题
政策方案可以确保北欧国家以森林为基础的生物燃料生产的经济可行性
Eirik Ogner Jastad（挪威生命科学大学）描述了在北欧国家增加生物燃料使用的建模政策方案，混合整数线性规划方法采用了29种不同的产品，并试图在不同情况下最大化消费者和生产者的利益。报告中包含了许多假设，根据这些假设得出的结论可能会有所变化，但比较清晰的是20%的化石燃料替代是可能的，但不会对现有的纸浆和造纸行业造成重大影响，其成本大约在50亿至65亿欧元之间。
三、森林产业的发展
共计五个主题报告，内容有从第二代生物炼制原料获取高纯度的木质素和糖液，低成本木材废弃物生物炼制等。
（一）荷兰Avantium公司报告
生物炼制：来自第二代原料的“纯”葡萄糖和木质素
Avantium的Annelie Jongerius讨论了他们的第二代糖和木质素的技术。Dawn技术是制造纯C6糖、混合C5 / C6及木质素的过程。基本的Bergius-Rheinau浓缩HCl工艺并不新鲜，但Avantium带来了一些改进，主要是酸回收和木质素干燥。扩展计划包括许可技术。该报告重点关注所生产的木质素的性质。一些数据仍然无法获得，部分原因是在室温下溶解性差，但已知灰分含量低。没有与磺酸盐木质素进行比较。
（二）伦敦帝国理工学院报告
用于废木材生物精炼的超低成本离子液体
伦敦帝国理工学院的Agnieszka Brandt-Talbot和Chrysalix Technologies谈到了利用离子液体和低成本途径处理废弃物材料的具体方法，即讨论了建筑和拆除的残留物的处理。高污染是这些技术的一个关键问题，利用离子液体提取纤维素、木质素和重金属。与传统的制备方法相比，大多数离子液体是非常昂贵的，报告中所描述的方法非常经济，而且溶剂类型很容易回收。
（三）维也纳理工大学化学工程学院的报告
挥发性木质纤维素原料生产丁醇，开发优化的生物过程
Florian Gattermayr描述了从多原料系列中生产丁醇，即包括木材和农业生物质的原料，使用一个称为ABE的生物炼制过程，这个由研究生研究主导的项目正在进行中。
（四）芬兰UPM的报告
原油替代可再生柴油作为可持续生物燃料成分
代表UPM的Ville Vauhkonen描述了使用基于粗妥尔油的UPM BioVerno生物柴油在一系列发动机和车队中测试，该方法涉及氢化阶段并且不是脂肪酸甲酯方法。UPM位于拉彭兰塔的工厂耗资1.8亿欧元，每年生产1.2亿升燃料。下一步：建造一家从实木和芸苔中生产50万吨/年生物燃料的工厂，这是目前在乌拉圭种植的油菜籽的一种变种，通过加氢处理使用固体生物质转化。该工厂将建在科特卡的芬欧汇川工厂，投资决定将会在一两年内作出。
（五）挪威Borregaard
生物精炼项目最新进展
Oskar Bengtsson描述了Borregaard的最新发展，产品组合始于亚硫酸盐溶解纸浆厂的独特特性；新的脱水设备可提高乙醇纯度以及纤维素原纤维新产品系列，这些产品用于工业和食品应用。与纳米晶纤维素（CNC，也称为NCC）相比，这是纳米/微原纤化纤维素（NFC / MFC），重点是流变改性剂和阻隔膜。BALI工艺也在开发中以产生糖（来自纤维素）和木质素；葡萄糖含量可达90%至95%。据称，目前的2G乙醇价格具有良好的盈利能力。
四、木材原料应用新概念（七个主题报告）
（一）瑞典Meva Energy，RISE ETC的报告
用可再生沼气替代工业燃烧器中的化石燃气
Meva能源公司的Thomas Brack描述了工业干燥器中的无化石燃料，重点是在组织干燥中取代液化石油气。该工艺是一种卷流气化技术，在生产1.2 MW电力和2.4 MW热能的Pitea热电联产热电厂运行。气体质量是指只有在应用程序所需要的高度，由于组织干燥是一个直接接触的过程，洁净的火焰和合理的高热值燃料是关键。实验结果表明，该方法是可行的。
（二）瑞典C-Green报告
通过零能量热液碳化将生物污泥转化为生物碳
C-Green的Peter Axegard描述了生物污泥的碳化过程，在Ornskoldsvik1吨/天的试点工厂。另外，一个全面规模的工厂将在Stora Enso经营的Heinola工厂建立，在市政和造纸厂的污泥上运行。这个过程是一个水热碳化（湿热解）步骤，产生约65%碳的低气味“生物煤”。它在湿生物质上运行，停留时间约1小时。所需要的能量远远低于污泥干燥所需要的能量。产品流中的有机成分变得疏水，与水分离，使其易于脱水，副产物包括可用于废水处理的氧化滤液和用于进一步处理的气体，以及固体中15%的污泥转化为55%的固体生物煤。
（三）芬兰Aalto大学的报告
从零开始设计-应用领域在建筑中的材料研究与最终产品对话的挑战
阿尔托大学的Heidi Turunen描述了新材料的建筑用途，这个展示与其他的展示有很大的不同，并且提供了一个关于建筑社区需求的迷人的观点，强调了那些在今天对于生物产品领域的研究人员来说并不明显的需求领域。
（四）法国Arbiom的新技术
从木材到食物：利用木质纤维素生物质解决动物饲料和人类食物中的蛋白质
Arbiom的AmélieDrouault描述了一种从木材生产富含蛋白质的食品和饲料应用成分的工艺，该平台产生5和6碳糖系列产品，这些适合酵母发酵成富含蛋白质的成分SylPro。已获得监管批准，并已完成对硬木的试运行。产品开发计划包括动物试验和其他行业特定的测试，市场涉及水产养殖（25亿美元），断奶仔猪（55亿美元）和动物伴侣（75亿美元）。鱼粉和大豆浓缩蛋白是典型的竞争产品，成本相近，预计到2022年将进行商业运营。
（五）瑞典RISE的报告
硬木硫酸盐浆经水水解后可制取粘胶级浆和木聚糖
VTT公司的Marc Borrega描述了用硬碱法纸浆生产粘胶级浆料和木质素的过程，自2008年以来，需求翻了一番，接近1000万吨/年，而且纸浆行业现有的许多工厂已经可以进行了转换进行生产。一种廉价的改良方法，加上在必要时可能转回到传统纸浆工艺，被低产量和低回收C5糖所抵消。碱法纸浆后水解（KPH）是一种选择，在240度下BHKP的水基水解长达10分钟，可以很好地去除高纯度、高摩尔质量的木质素，显著提高纤维素产量，获得更低的纸浆粘度。
（六）瑞典RISE报告
生物经济研究：2018-2020计划
RISE的FredrikAldaeus描述了2018 - 2020年的RISE生物经济研究计划，这是一个多客户项目，涵盖从纤维素到木质素以及从传统制浆到新型生物制品的广泛项目。作为加拿大，芬兰，瑞典和其他国家的ISO工作组的一部分，测试方法也在开发中。
（七）瑞典RISE，查尔默斯大学报告
从森林残留物和碱木素生产生物油的替代路线评价
Sennai Mesfun描述了生物油生产的替代品，瑞典使用的生物燃料的大部分增长来自海上，例如亚洲棕榈油生物精炼厂，同时这种产品氢含量低并且存在可持续性的挑战，森林残留物中运输燃料成分的生产成本从每升0.6欧元（水热液化）到每升0.9欧元（快速热解）。虽然该技术的TRL较低且结果的不确定性较高，但HTL的碳效率也较高，为65%。用于天然气蒸汽重整的氢替代物包括由可再生能源驱动的电解和气化方法，两者都对电力和天然气的相对价格和排放因子敏感。
●第二天
欧洲造纸工业造纸协会CEPI的主题演讲及小组专家论坛，树皮和木材加工工艺主题；木质素主题一（工艺和改性特性）；木质素主题二（应用开发）
一、CEPI的主题演讲
破除化石经济的时代到了
CEPI的Bernard de Galembert讨论了对经济进行去化石化的讨论。IPCC最近的报告，全球变暖1.5度，再此基础上进行了充分的讨论。提出了循环生物经济可能是解决方案的一部分，包括碳排放概念，它与树木和其他植被形式的碳汇增长保持平衡。他还描述了欧洲造纸业2050路线图，其中特别提到DES技术的发展对造纸产业的影响。
二、专家论坛：
主题演讲人Bernard de Galembert和James Clark，以及Fibria的Mike Rushton，Stora Enso的Duncan Mayes和康塞普西翁大学的Alex Berg，以及LUKE的主持人John Kettle进行了讨论，该小组讨论了很多方面，主要如下：
转向更好地使用木材的关键问题始于碱制浆工艺，其中需要燃烧接近一半的木材来回收蒸馏化学品。需要一种全新的制浆方法来释放木质素以获得更高附加值的用途，同时继续保持可从减法工艺中获得的巨大纤维性质。关于最佳方法几乎没有达成一致，但潜在的途径包括更好的溶剂制浆，或调整碱制浆工艺，例如通过转向未漂白的包装以响应消费者的喜好等等。
第二个问题是需要更快地实施新流程和产品，这将由品牌所有者推动生物基产品的替代功能。
詹姆斯·克拉克指出，将生物质分解为单个分子，石油工业将原油分解为脂肪族和芳香族结构单元的方式，从金融和生态角度来看都是令人望而却步的。另外，试图复制现有的石油基分子将会适得其反，即使它在化学上是可行的。然而，将新分子推向市场将是一个挑战，从许多角度来看，从监管制度开始，因此中试的早期部分将首先需要替换现有分子。
讨论了股东和分析师在阻碍或加速创新方面的作用，在伙伴关系中分担风险将是增加创新资金可用性的一个重要方法，同时确保创新带来新的股东价值是确保新投资的一种方法。TRL专注于选择项目是解决这一关键问题的一种方法。第二个问题是确保有足够的人力资源来传递延续知识。
专家组一致认为，对于年轻研究人员来说，进入这个行业是一个非常激动人心的时刻，这个行业正在构建全新的化学品，实施这些化学品的过程以及基于这些行业的新产品流。延续传统方法可能是安全的，但需要承担风险。
三、树皮与木材生物炼制主题（五个报告）
（一）法国图卢兹大学的报告
从栗木的亚临界水提取物生产酚类化合物的纯化方案
图卢兹大学的Pierre-Yves Pontalier描述了木质生物质的热水预提取，然后是酸水解，重点是酚类化合物的回收。由于单宁和酚类含量高，板栗树提供了独特的机会，同时描述了纯化酚类物流的方法。
（二）芬兰VTT报告
软木树皮在胶粘剂应用中的多酚
VTT的SamiAlakurtti描述了用于酚醛粘合剂的多酚。对来自北方软木树种的树皮进行了评价，其中单宁通过热水提取或苏打蒸煮提取。树皮的来源被证明是一个很大的因素，储存时间，树龄和去皮中水的使用都会降低单宁产量，然而提高温度和碳酸盐电荷可提高单宁产量。实际操作时按比例放大该过程，并通过热水提取1500kg树皮以产生142kg单宁提取物，所得提取物具有许多用于与甲醛连接的反应性基团，并尝试了30%至50%苯酚的取代率。胶合板样品的剪切强度随着替代率的增加而降低，但增加的固化时间使强度损失最小化。还用苏打和传统的纸浆工艺烹制树皮，然后在pH 2.5下酸性沉淀单宁和木质素。在试验性试验中获得91千克。反应性是传统纸浆木质素反应性的两倍，100%取代与苯酚中碱木质素的50%。假设蒸煮过程中残留的树皮用于糖类，在HWE的情况下，假定残留的树皮被燃烧以获得热量。在这两种情况下，估计成本高于碱木质素。
（三）智利康塞普西翁大学报告
一种新的生物质提取方法：松树皮基础生物精炼
Alex Berg讨论了一种新的松树皮生物质提取工艺，使用乙酸乙酯或水作为溶剂，产率范围为5%至15%。新工艺比传统的碱性亚硫酸钠工艺更快，更便宜，并产生高稠度流，提取的树皮用作燃料。提取出来的一系列产品包括：来自乙酸乙酯阶段的亲脂性化合物和来自热水阶段的酚类，这些产品价值非常高，但需求量很低。
（四）加拿大国家研究委员会的报告
加拿大国家研究委员会用于生产生物复合材料的基于树皮的生物炼制
加拿大自然资源部的Olumoye Ajao描述了一种用于复合材料的树皮生物炼制方法：在水基体系中提取的单宁和木质素，然后用于去除木质素的碱性提取物，用于粘合剂和聚氨酯，以及由聚丙烯和地面树皮的粒状混合物制成的复合材料。在第二种情况下，收益较高，但运营成本同样高。
（五）荷兰BTG生物质技术集团报告
Bio4产品：为新的生物基产品系列释放生物质的潜质
BTG的Hans Heeres描述了Bio4Products过程。与本次会议中的先前报告不同，该过程是快速热解，然后是生物油分馏，将四种不同的木质和农业饲料转化为热解木质素和糖。评价屋顶和树脂中的木质素，评价糖用于木材防腐剂和呋喃性铸造树脂。位于荷兰亨格洛的阿克苏诺贝尔工厂的一个示范工厂已被用于生产2500万升石油，在当地工业运营的锅炉中，石油被用作天然气的替代品。已经评价了大量原料，专有的分馏方法将木质素和糖以其热解形式分离，但这个阶段仍处于试点阶段。热解木质素比碱木质素更具活性，但低于石油基树脂；对于高取代率的屋顶材料，至少在所用的膜类型中，它不是理想的。然而，PF树脂的试验在50%替代时成功率更高，但是在该速率下强度损失约10%。在PF泡沫应用中，样品的有效率高达30%。至于热解糖，这将作为杂酚油和铸造树脂的替代品进行测试，初步结果很有希望，现在需要一个更大的分馏试验工厂，并且正在进行调试。
四、木质素主题一，工艺和改性特性（五个报告）
（一）VTT研究中的的报告
LigniOx木质素-高性能混凝土增塑剂和多功能分散剂
VTT的AnnaKatariina Kalliola概述了LigniOx木质素在增塑剂和分散剂中的用途。LigniOx工艺使用碱性氧化方法将木质素转化为水溶性形式，该工艺可以应用于许多不同类型的木质素，主要通过选择pH来控制该过程，同时过程导致酚羟基减少和羧基增加。报告中评价了几种不同的木质素，包括碱木素，有机溶剂和水解过程。在一些情况下，混凝土增塑剂的性能类似于商业超增塑剂，并且优于木质素磺酸盐。只要选择合适的条件，它也可以很好地用作碳酸钙，二氧化钛和其他颜料如炭黑的分散剂。扩大规模的项目包括与化学工业和林业企业合作，扩大和建立移动示范单位。
（二）VTT报告
碱木质素的水溶剂分馏-技术经济学观点
Anna-StiinaJääskelainen描述了VTT在碱木质素的水溶剂分馏方面所做的工作，所述的分馏方法包括将丙酮水溶液分成三个馏分，每个馏分与进料不同且更均匀，另外还尝试了乙醇和PGME。除去55%丙酮浓度的不溶部分，在30%丙酮下，另一部分沉淀，第三部分是剩馀的可溶部分。不溶物包括：高MW，低气味，低酚或羧酸部分、低灰分沉淀、窄MWD。可溶物包括：低MW，低Tg，高酚和羧酸部分。设计了包括三台压滤机和两台用于丙酮回收的蒸发器的工艺流程图，并评价了技术经济性（这些蒸发器未在实践中进行测试）。假设木质素价格为每吨461（湿）和512（干）欧元，生产成本约为800（与纸浆厂相结合）至每吨870（独立）欧元。丙酮是最大的运营成本，资本支出在40-50万欧元范围内，为50万吨/年的工厂。最终的工厂需要考虑最终产品，因为木质素的性质会因条件而异。
（三）Enzymatic Modification of Lignin from a HydrothermalBiorefinery Concept and Use Thereof in Polymer Compounds（从水热生物精炼中对木质素的酶促改性及其在高分子化合物中的应用）
来自汉堡大学的Xihua Hu讨论了热液木质素的酶促修饰。木质素提取的方法是液态热水处理，具有超临界流体提取阶段。涉及漆酶的酶促阶段有助于将酚类分子偶联到木质素底物上。在一些应用中使用，例如橡胶在经济上是合理的，尽管一些改性阶段增加了显著的成本。
（四）拉彭兰塔理工大学报告
漆酶预处理降低桦木热水浸提液膜过滤中木质素诱导的污垢
如拉普兰塔理工大学的Tiina Virtanen所述，漆酶预处理也用于减少木质素诱导的用于纯化桦树热水提取物的膜过滤系统的结垢。该过程加入了其他保持膜的工具。
（五）德国汉堡大学木材科学系报告
环状有机碳酸酯作为木质素和半纤维素功能化的试剂
Thünen木材研究所的RalphLehnen描述了使用环状有机碳酸酯对木质素和半纤维素进行功能化，使用碳酸亚乙酯或类似溶剂的烷氧基化木质素可用于改善用于聚氨酯的木质素多元醇，另外Xylans也可以通过类似的过程进行醚化。
五、木质素主题之二-应用开发（五个演讲）
阿尔托大学对当前木质素应用开发取得的成绩做了总结和回顾，指出木质素技术的进步是生物炼制技术经济效益的关键。两个BBI的木质素应用技术项目做了介绍。
（一）加拿大FPInnovations报告
设计用于粘土乳浊液的碱木素分散剂
FPInnovations的Mohan Kalyan Konduri描述了用作分散剂和絮凝剂的改性碱木素，本文概述的工作已经完成，而项目主持人是在Fatehi教授的监督下在Lakehead大学的研究生。项目已经尝试了一系列改性技术，并且已经确定了分散剂和絮凝剂的适当条件。对于分散剂，磺甲基化方法与木质素磺酸盐或其他竞争溶液一样起作用，并且在中性pH下是水溶性的。对于絮凝剂，将木质素接枝到现有聚合物（例如METAC或丙烯酰胺）的方法在改善粘土乳浊液的浊度方面表现良好。另外通过替换一部分合成絮凝剂，可以显著降低成本。
（二）维也纳自然资源与生命科学大学报告
木素作为一种新型的可再生粘结剂应用于色素基纸涂料中
自然资源和生命科学大学的Gibson Nyanhongo将木质素描述为颜料基涂料配方中的粘合剂，木质素修饰基于漆酶聚合的木质素磺酸盐。尽管亮度仍然存在问题，但在印刷试验中，在拣选和掉毛方面部分替代苯乙烯-丁二烯胶乳配方是可行的。
（三）芬兰拉彭兰塔大学LUT资源研究平台报告
DES-木质素作为聚醚砜（PES）膜中的生物基亲水性促进剂）
来自拉彭兰塔理工大学的Ikenna Anugworm描述了DES-木质素和聚醚砜膜之间的相互作用，已经提出诸如氯化胆碱的低共熔溶剂作为具有乳酸的新型制浆化学品。本文评价了DES生成的木质素污染典型膜材料的可能性。
（四）芬兰阿尔托大学报告
最近木质素技术增值方面取得的成就
阿尔托大学的米哈伊尔·巴拉克辛（MikhailBalakshin）概述了木质素技术增值的最新进展。结论是每个木质素都会找到自己的细分市场，生物质来源和技术处理步骤各有助于确定特定的属性，从而有利于市场。特别是在针对纤维素到糖工艺的生物炼制中，情况确实如此，除非木质素收入足够高，否则经济性很差。
（五）瑞典RISE报告
基于木质素的碳纤维用于电池，超级电容器和复合材料
RISE的SverkerDanielsson描述了通过熔纺软木碱木质素制成的碳纤维。汽车行业碳纤维的目标价格为每公斤11至15美元，这需要比目前使用的聚丙烯腈（PAN）便宜得多的前驱体。高纯度木质素是静电纺丝或熔融纺丝的第一步，具体取决于产品。软木纸浆黑液在具有两种不同分子量截止值的超滤阶段中分馏提取木质素，获得具有大于90%碳的碳纤维。尽管PAN仍然更好，但是熔纺纤维可以制成具有良好强度的纤维。电纺纤维可制成电池和超级电容器，性能良好。
