在科技部863計劃、山東省關鍵技術重大攻關項目、青島市重大研究計劃和殼牌國際合作項目的支持下，中國科學院青島生物能源與過程研究所“三個重大突破”之一的“萬噸級生物基二元醇產業化系統”纖維原料預處理過程取得突破性進展，成功開發出高效、節能、省水的動態擠壓預處理技術，并建立起年產千噸級預處理中試裝置。

纖維素類生物質是地球上蘊藏最為豐富的可再生資源，從纖維質中獲取可代替石油的能源、材料或化學品是解決現代能源危機最具潛力的途徑之一。但原料預處理成本高、酶水解效率低是影響生物質轉化產業化的關鍵技術瓶頸。這些瓶頸問題主要歸因于纖維質復雜的化學組成及致密的不均一結構，所以針對纖維原料的特點，建立經濟高效的預處理技術和中試裝置對于促進纖維素燃料的產業化具有重要意義。

青島能源所綠色化學催化團隊負責人牟新東研究員等針對纖維原料預處理能耗高、效率低及組分難以分離的難題，成功開發出新型動態擠壓預處理技術，申請實用新型專利1項（CN202497919U，已授權），發明專利4項（CN101787384A、CN102191299A、201210424816.8、201210424768.2，其中2項已同步申請國際專利），在Biotechnology Letters（2011, 33, 1587-1591）和Bioresource Technogoly（2012，125，193-199）各發表文章1篇，并建立千噸/年玉米秸稈處理量的中試裝置。在中試平臺上連續運轉12小時的數據結果表明，在高濃（約為35%）、低溫（約98 ）、低用堿量（6%）的條件下處理玉米秸稈，可實現葡萄糖酶解得率90%以上。

該團隊王海松、劉超等研究人員，為完成整個生物質轉化過程的工藝優化和經濟性評價，在動態擠壓預處理中試裝置的基礎上自行設計了一套生物質酶水解糖化純化濃縮系統。該系統模擬工廠運行模式，利用DCS系統實現了溫度、時間等參數的實時顯示和控制，并配套脫色、離子交換、三效蒸發濃縮、噴霧干燥等裝置，可日產20公斤非糖生物質糖。

青島能源所開發的預處理糖化平臺可以完成多種纖維原料（玉米秸稈、稻草、甘蔗渣及木片等）轉化成單糖的工藝示范及成本核算過程，為纖維原料生物轉化提供中間產品和產業化數據參考。目前，該項目正在中試基礎上進行相應的集成放大研究。

圖 1 千噸/年級纖維原料預處理中試裝置

圖 2 纖維生物質酶水解糖化純化濃縮系統