基于超结构优化的聚乙烯呋喃二羧酸生产模型

《AIChE Journal?AIChE》：A superstructure-based optimization model for Polyethylene furandicarboxylate production

聚醚酮（PEF）替代传统聚酯（PET）的经济与环境竞争力研究，通过超级结构优化、过程模拟等技术，开发出全利用二代生物质的PEF生产路径，实现21.4%生物质碳利用率，较化石PET节省30%非可再生资源能耗，减排38%，政策干预可使投资风险低于20%。

　　

摘要

聚乙烯呋喃二羧酸酯（PEF）是一种新型的生物基材料，可用于替代聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。本研究旨在通过基于超结构优化的生产路径、工艺模拟、技术经济分析以及生命周期评估，提高PEF在经济和环境方面的竞争力。我们提出了一种完全利用第二代生物质材料的PEF生产路径。质量平衡分析表明，第二代生物质材料的碳利用率可达到21.4%。在合理的运行条件下，这种生产路径在经济上能够与基于化石资源的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）相竞争，可实现非可再生能源使用量（NREU）减少30%以上，碳排放量降低38%。风险评估结果显示，实施与非可再生能源使用和碳排放相关的政策可将该PEF生产项目的投资风险降至20%以下。本研究确立了技术和政策方面的基准目标，以实现PEF在经济效益上超越PET。

利益冲突声明

不存在需要声明的利益冲突。