Bio aromaticsJust a few years ago,

Bio aromatics
Just a few years ago, bio aromatics seemed far away. Aromatic compounds could be so easily extracted from (fossil-based) naphtha, that bio aromatics seemed to be a dream for the future. Primarily because the most probable resource, lignin, is hard to handle. But in this field, as in many branches of green chemistry, knowledge advances so fast that research groups like the Dutch/FlemishBiorizon (TNO, VITO and Green Chemistry Campus) foresee the possibility of commercial production of bio aromatics from lignin in less than ten years’ time.

Pure lignin, of a reproducible quality
Lignin is abundantly present in wood, where its acts as a kind of glue that binds together the strains of cellulose and hemicellulose. Its structure is very complex, a three-dimensional conglomerate of various aromatic components tightly linked together. Present chemical know-how is not sufficient to separate lignin into these components. Moreover, the lignin on the market now is a side product of the well-developed Kraft process for paper production, and it contains too much sulphur for subsequent successful processing due to catalyst inhibition. But, as Ludo Diels (Biorizon) pointed out at a workshop last EFIB, there are new processes towards producing bio aromatics from lignin, that could develop fast in the years to come.

Ludo Diels
Four pathways towards bio aromatics
The first pathway is to feed lignin (after de-oxygenation) to a cracker, where it has properties comparable to crude oil and will produce a kind of naphtha, containing a variety of aromatic compounds. This process is nearly operational today, although its cost-effectiveness is very much dependent on crude oil prices. The second pathway is to produce BTX (benzene, toluene, xylene) catalytically from biomass or lignin in one step. This process is still in development, among others by the Dutch company BioBTX. But Biorizon is primarily involved in the third and fourth pathways. In the third pathway, bio aromatics are produced from sugars by the Diels-Alder reaction. This is where Avantium comes in. This company concentrates on the commercialisation of furan and its derivatives. (Furan is an aromatic hydrocarbon in which the ring structure contains four carbon atoms and one oxygen atom; it and its derivatives can easily be produced from sugars). With the Diels-Alder reaction, aromatic compounds can easily be produced from furan derivatives. For instance, dimethylfuran will produce p-xylene when treated with ethylene. This is a direct route to bio aromatics from sugars, that are increasingly available at low prices in the market.

Lignocellulose
2019 is just around the corner
The fourth pathway, finally, will produce bio aromatics directly from lignin. A first achievement in this step is that finally, researchers have succeeded to produce a reproducible quality of pure lignin that can be used as a benchmark. In this fourth step, lignin will be hydrolysed, followed by isolating the components by nanofiltration or pervaporation. Separation technology, using ceramic or polymer membranes as developed by VITO, is essential. This step will produce phenolics, oligomeric phenols and polymers, that can subsequently be processed to fine chemicals, fuels, lubricants and more, with bitumen as a rest product. A the present speed of developments, we might witness the first pilot plants processing lignin to bio aromatics in 2019, Biorizon estimates. In collaboration with KU Leuven they develop a direct catalytic wood attack leading to an efficient way to alkyl phenols and sugar polymers.
The discussion at the workshop was mainly about the consequences for a European feedstock strategy. In a bioeconomy, chemical industry will need a variety of resources for a solid feedstock position. It cannot rely on just one crop. Across Europe, people stated, we will need a balanced input of first and second generation crops. If the gap between aliphatic and aromatic chemicals can be bridged as easily by the Diels-Alder reaction as suggested, this will greatly enhance the flexibility of resources for the chemical industry. In the minds of bioeconomy policy makers, 2019 is just around the corner. New molecules, highly functionalized, and with new characteristics leading to better performing polymers and materials, raise the highest hopes.

Hasil (Bahasa Indonesia) 1:

Bio aromatikHanya beberapa tahun yang lalu, bio aromatik tampak jauh. Senyawa aromatik bisa begitu mudah diekstrak dari NAFTA (berbasis fosil), bahwa bio aromatik tampaknya menjadi mimpi untuk masa depan. Terutama karena sumber daya yang paling mungkin, lignin, sulit untuk menangani. Tapi dalam bidang ini, seperti dalam banyak cabang kimia hijau, kemajuan pengetahuan begitu cepat bahwa kelompok-kelompok penelitian seperti Belanda/FlemishBiorizon (TNO, VITO dan Green kimia kampus) meramalkan kemungkinan produksi komersial bio aromatik dari lignin dalam waktu kurang dari sepuluh tahun.Lignin murni, kualitas yang direproduksiLignin berlimpah hadir dalam kayu, mana yang bertindak sebagai sejenis lem yang mengikat bersama-sama strain dan selulosa, hemiselulosa. Struktur sangat kompleks, konglomerat tiga dimensi dari berbagai komponen aromatik erat terkait bersama-sama. Hadir kimia pengetahuan ini tidak cukup untuk memisahkan lignin menjadi komponen ini. Selain itu, lignin di pasar sekarang adalah produk samping dari proses Kraft berkembang dengan baik untuk produksi kertas, dan mengandung belerang terlalu banyak untuk pengolahan sukses berikutnya karena penghambatan katalis. Tapi, sebagai Ludo Diels (Biorizon) menunjukkan pada lokakarya terakhir EFIB, ada proses-proses baru menuju memproduksi bio aromatik dari lignin, yang dapat mengembangkan cepat di tahun yang akan datang.Ludo DielsEmpat jalur menuju aromatik bioJalur yang pertama adalah untuk feed lignin (setelah de oksigenasi) untuk seorang cracker, dimana ia memiliki sifat sebanding dengan minyak mentah dan akan menghasilkan jenis NAFTA, mengandung berbagai macam senyawa aromatik. Proses ini hampir operasional hari ini, meskipun efektivitas biaya yang sangat bergantung pada harga minyak mentah. Jalur yang kedua adalah untuk menghasilkan BTX (benzena, toluena, xylene) catalytically dari biomassa atau lignin dalam satu langkah. Proses ini adalah masih dalam pembangunan, antara lain oleh perusahaan Belanda, BioBTX. Tetapi Biorizon terutama terlibat dalam jalur ketiga dan keempat. Di jalur ketiga, bio aromatik yang dihasilkan dari gula oleh reaksi Diels-Alder. Ini adalah tempat Avantium datang. Perusahaan ini berkonsentrasi pada komersialisasi furan dan turunannya. (Furan adalah hidrokarbon aromatik yang struktur cincin berisi empat karbon atom dan atom oksigen satu; itu dan turunannya dapat dengan mudah dihasilkan dari gula). Dengan reaksi Diels-Alder, senyawa aromatik dapat dengan mudah dihasilkan dari Turunan furan. Sebagai contoh, dimethylfuran akan menghasilkan p-xylene ketika diperlakukan dengan etilen. Ini adalah rute langsung ke bio aromatik dari gula, yang semakin tersedia di harga rendah di pasar.Lignocellulose2019 adalah hanya sekitar sudutJalur keempat, akhirnya, akan menghasilkan bio aromatik langsung dari lignin. Pencapaian pertama dalam langkah ini adalah bahwa akhirnya, para peneliti telah berhasil untuk menghasilkan kualitas yang direproduksi lignin murni yang dapat digunakan sebagai patokan. Dalam langkah ini keempat, lignin akan menjadi terhidrolisis, diikuti oleh mengisolasi komponen dengan nanofiltration atau pervaporation. Teknologi pemisahan, menggunakan keramik atau polimer membran yang dikembangkan oleh VITO, sangat penting. Langkah ini akan menghasilkan phenolic, Pemlastis fenol dan polimer, yang kemudian dapat diproses menjadi bahan kimia, bahan bakar, pelumas dan lebih, dengan aspal sebagai produk lainnya. A kecepatan hadir perkembangan, kita bisa menyaksikan tanaman percontohan pertama pengolahan lignin untuk bio aromatik di 2019, Biorizon memperkirakan. Bekerjasama dengan KU Leuven mereka mengembangkan sebuah serangan kayu katalitik langsung yang menyebabkan cara yang efisien untuk fenol alkil dan gula polimer.Diskusi di lokakarya adalah terutama tentang konsekuensi strategi bahan baku Eropa. Dalam bioeconomy, industri kimia akan memerlukan berbagai sumber daya untuk posisi bahan baku padat. Itu tidak dapat mengandalkan hanya pada satu tanaman. Di seluruh Eropa, orang-orang yang menyatakan, kita akan membutuhkan masukan seimbang tanaman generasi pertama dan kedua. Jika kesenjangan antara alifatik dan aromatik bahan kimia dapat dijembatani dengan mudah oleh reaksi Diels-Alder seperti yang disarankan, ini akan sangat meningkatkan fleksibilitas dari sumber daya untuk industri kimia. Dalam pikiran pembuat kebijakan bioeconomy, 2019 adalah hanya sekitar sudut. Molekul baru, sangat fungsional, dan dengan karakteristik baru yang mengarah ke lebih baik melakukan polimer dan bahan, meningkatkan harapan tertinggi.

Hasil (Bahasa Indonesia) 2:

Aromatik bio
Hanya beberapa tahun yang lalu, aromatik bio tampak jauh. Senyawa aromatik dapat dengan mudah diambil dari (berbasis fosil) nafta, yang aromatik bio tampaknya menjadi mimpi untuk masa depan. Terutama karena sumber daya yang paling mungkin, lignin, sulit untuk menangani. Namun dalam bidang ini, seperti dalam banyak cabang kimia hijau, pengetahuan kemajuan begitu cepat sehingga kelompok penelitian seperti Belanda / FlemishBiorizon (TNO, VITO dan Green Chemistry Kampus) meramalkan kemungkinan produksi komersial aromatik bio dari lignin dalam waktu kurang dari sepuluh tahun 'waktu. lignin murni, kualitas direproduksi Lignin adalah berlimpah hadir dalam kayu, di mana tindakan sebagai semacam lem yang mengikat bersama alunan selulosa dan hemiselulosa. Strukturnya sangat kompleks, konglomerat tiga dimensi berbagai komponen aromatik terkait erat bersama-sama. Hadir kimia know-how tidak cukup untuk memisahkan lignin menjadi komponen-komponen tersebut. Selain itu, lignin di pasar saat ini adalah produk samping dari proses Kraft berkembang dengan baik untuk produksi kertas, dan mengandung terlalu banyak sulfur untuk diproses sukses berikutnya karena penghambatan katalis. Namun, seperti Ludo Diels (Biorizon) menunjukkan pada lokakarya EFIB lalu, ada proses baru untuk memproduksi aromatik bio dari lignin, yang bisa tumbuh dengan cepat di tahun-tahun mendatang. Ludo Diels jalur Empat terhadap aromatik bio Jalur pertama adalah untuk memberi makan lignin (setelah de-oksigenasi) ke cracker, di mana ia memiliki sifat sebanding dengan minyak mentah dan akan menghasilkan jenis nafta, mengandung berbagai senyawa aromatik. Proses ini hampir operasional saat ini, meskipun efektivitas biaya sangat tergantung pada harga minyak mentah. Jalur kedua adalah untuk menghasilkan BTX (benzene, toluene, xylene) katalis dari biomassa atau lignin dalam satu langkah. Proses ini masih dalam pengembangan, antara lain oleh perusahaan Belanda BioBTX. Tapi Biorizon terutama terlibat dalam jalur ketiga dan keempat. Di jalur ketiga, aromatik bio yang dihasilkan dari gula oleh reaksi Diels-Alder. Di sinilah Avantium masuk. Perusahaan ini berkonsentrasi pada komersialisasi furan dan turunannya. (Furan adalah hidrokarbon aromatik di mana struktur cincin mengandung empat atom karbon dan satu atom oksigen, dan turunannya dapat dengan mudah dihasilkan dari gula). Dengan reaksi Diels-Alder, senyawa aromatik dapat dengan mudah dihasilkan dari turunan furan. Misalnya, dimethylfuran akan menghasilkan p-xilena ketika diobati dengan etilen. Ini adalah rute langsung ke aromatik bio dari gula, yang semakin tersedia dengan harga yang rendah di pasar. lignoselulosa 2019 hanya sekitar sudut Jalur keempat, akhirnya, akan menghasilkan aromatik bio langsung dari lignin. Sebuah prestasi pertama dalam langkah ini adalah bahwa akhirnya, para peneliti telah berhasil menghasilkan kualitas direproduksi dari lignin murni yang dapat digunakan sebagai patokan. Pada langkah keempat ini, lignin akan dihidrolisis, diikuti dengan mengisolasi komponen dengan nanofiltrasi atau pervaporasi. Teknologi pemisahan, menggunakan membran keramik atau polimer yang dikembangkan oleh VITO, sangat penting. Langkah ini akan menghasilkan fenolat, fenol oligomer dan polimer, yang kemudian dapat diproses untuk fine bahan kimia, bahan bakar, pelumas dan lebih, dengan aspal sebagai produk sisa. Sebuah kecepatan saat perkembangan, kita mungkin menyaksikan tanaman percontohan pertama pengolahan lignin untuk aromatik bio tahun 2019, Biorizon memperkirakan. Bekerja sama dengan KU Leuven mereka mengembangkan serangan kayu katalitik langsung mengarah ke cara yang efisien untuk alkil fenol dan polimer gula. Pembahasan di lokakarya terutama tentang konsekuensi untuk strategi bahan baku Eropa. Dalam sebuah bioeconomy, industri kimia akan membutuhkan berbagai sumber daya untuk posisi bahan baku yang solid. Hal ini tidak bisa mengandalkan hanya satu jenis tanaman. Di seluruh Eropa, orang-orang menyatakan, kita akan membutuhkan masukan yang seimbang tanaman generasi pertama dan kedua. Jika kesenjangan antara alifatik dan bahan kimia aromatik dapat dijembatani dengan mudah oleh reaksi Diels-Alder seperti yang disarankan, ini akan sangat meningkatkan fleksibilitas sumber daya untuk industri kimia. Dalam benak para pembuat kebijakan bioeconomy 2019 hanya sekitar sudut. Molekul baru, sangat difungsikan, dan dengan karakteristik baru yang mengarah ke polimer berkinerja lebih baik dan bahan, meningkatkan harapan tertinggi.