近日，全球合成橡膠龍頭Zeon（瑞翁）與橫濱橡膠合作建設的生物基丁二烯（基于植物乙醇）生產中試工廠啟動建設，該項目計劃于 2026 年投產，并于 2034 年實現商業化。
丁二烯是全球用量最大的橡膠原料，丁苯橡膠（SBR）、順丁橡膠（BR）等多種合成橡膠的核心單體均有丁二烯。
丁苯橡膠：苯乙烯-丁二烯橡膠，苯乙烯25%-30% + 丁二烯70%-75%
優點：抗濕滑性好、加工性佳、價格較低
缺點：滾動阻力高、耐低溫性差、耐磨性中等
順丁橡膠：即順式1,4-聚丁二烯橡膠，1,4-丁二烯>95%
優點：耐磨性頂尖、彈性極佳、滾動阻力低
缺點：抗濕滑性差、拉伸強度低、加工難度大
丁苯橡膠和順丁橡膠在全球通用合成橡膠中，產能分別排名第一（680萬噸/年）和第二（520萬噸/年）。
丁苯橡膠和順丁橡膠均大量用于汽車輪胎，丁苯橡膠主要用于胎面（高抗濕滑）、胎側（抗撕裂），順丁橡膠更多用于胎面基部/胎肩（低生熱、高耐磨）。
作為用量最大的橡膠原料，丁二烯已成為橡膠行業實現減碳的“必選項”，全球多家知名合成橡膠和輪胎企業正在布局生物基丁二烯，且多數以乙醇作為原料：
2021年5月，全球塑料、膠乳和合成橡膠生產商盛禧奧（Trinseo），聯合俄羅斯莫斯科的ETB催化技術公司以乙醇為原料，采用多官能催化劑技術，生產生物基丁二烯以生產綠色輪胎。
2024年1月，米其林宣布開設“第一個工業規模”的生物基丁二烯生產示范工廠。該項目旨在開發利用生物乙醇生產丁二烯并將其商業化。
2024年1月，奧地利OMV與波蘭Synthos這兩家行業巨頭合作，計劃在2030年前長期合作，利用棕櫚脂肪酸餾出物（PFAD）和食用油作為原料生產可持續丁二烯，進一步用于制造高性能輪胎。
2025年2月，普利司通與材料巨頭ENEOS及EPC代表企業JGC控股集團合作，突破生物乙醇到生物基丁二烯技術，加速生物基合成橡膠輪胎的商業化步伐。
不難看出，以上多數企業采用乙醇作為原料生產生物基丁二烯。
以“不求第一，但求唯一”為理念的瑞翁，在本次中試項目建設過程中，選擇了布局兩大技術路線：
路線一：乙醇高效合成丁二烯（化學催化，與AIST協作）
與AIST協作的乙醇催化轉化丁二烯路徑。常采用酸堿雙功能催化劑（如MgO-SiO?、Zr基材料），通過耦合乙醇脫氫、縮合、脫水反應實現一步法制備丁二烯。難點在于催化劑積碳問題導致運行周期受限，需頻繁再生，同時高純度乙醇成本與含水乙醇預處理能耗之間的矛盾，仍是經濟性優化的主要障礙。
路線二：生物法直接合成（生物制造，聯合東京科學大學和RIKEN）
依托酶催化或微生物代謝體系，直接從糖類或丁二醇生物合成丁二烯。難點在于酶催化易產生丙烯等副產物，選擇性調控難度大；代謝路徑復雜性和工程菌培養成本高的問題，導致目前僅停留在實驗室或小試階段。此外，規模化生產中產物分離純化效率與代謝通量控制，仍是突破產業化的核心瓶頸。
此次瑞翁和橫濱橡膠合作的中試裝置將驗證新型高效催化劑對生物基乙醇轉化丁二烯的效能。
瑞翁將利用該裝置生產的丁二烯制備聚丁二烯橡膠原型產品，橫濱橡膠則將其用于輪胎試制與路試等關鍵數據的采集，推動合成橡膠在輪胎行業的碳中和應用。
此次生物基丁二烯中試項目標志著日本在非石油基合成橡膠領域的關鍵突破，通過跨產業鏈協同創新，加速生物基彈性體商業化進程。
項目預計2030年完成工藝驗證，2034年實現產業化，屆時將為全球輪胎行業減少石油依賴、推進碳中和目標提供創新解決方案。
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