由中国科学技术协会主办、中国造纸学会承办的“中国科协第65期新观点新学说学术沙龙——生物质精炼技术与传统制浆造纸工业”于10月25日至26日在北京举行。会上，国内造纸、林业、能源等领域相关专家、学者形成共识：纸业应在充分利用原有生物质原料资源和制浆造纸工艺装备优势的基础上，结合生物精炼技术，提高环保水平，增加副产品，拓展产业链，提升盈利能力。这对于纸业应对需求疲软、部分纸种产能过剩、利润率下降和生产成本不断上升的不利局面，具有特别意义。
纸业生物精炼具备底蕴
中国制浆造纸研究院总工程师邝仕均指出，生物精炼对制浆造纸工业而言并不陌生，它与上世纪七八十年代热门的综合利用本质相同。事实上，亚硫酸盐法浆厂就是生物精炼的典范。我国上世纪六七十年代有多家亚硫酸盐法浆厂不仅生产纸浆，还生产酒精、香兰素、木素磺酸盐等产品，这些产品具有良好市场和经济效益。目前，瑞典的Domsjo Fabriker AB、挪威的Borregarrd等大型溶解浆厂仍在运转，生产溶解浆、酒精酵母、木质素和香兰素；奥地利的Lenzing生产糠醛、醋酸和木糖。近年来，芬兰致力于开发有机酸制浆方法，可获得纸浆、木质素、醋酸、糠醛等产品，但该技术推广多年尚未工业化。从生物精炼角度看，该方法颇具吸引力。用亚硫酸盐废液中的已糖发酵生产酒精，过去难以与石油化学法生产的酒精竞争，但随着油价上涨，废液发酵生产酒精的竞争力显著增强。
专家李忠正认为，传统制浆造纸工业本身就是一个生物精炼产业。早在上世纪50年代，我国开山屯造纸厂和石岘造纸厂就用亚硫酸盐法生产人造丝浆、酒精、饲料酵母和木质素磺酸盐。当前提出发展生物质精炼，旨在延伸产业链，将生物质综合利用作为造纸工业的发展方向。
终极目标：扩大产业化应用
据中国造纸协会常务副理事长曹朴芳介绍，中国轻工业联合会制定的《轻工业技术进步十二五发展指导意见》在前沿技术章节对造纸行业提出：高效利用纤维资源、复合型生物精炼与综合利用技术、制浆造纸生物技术、废水深度处理技术和高效低毒绿色化学品制备技术等。这些专栏均强调将造纸工业原料物尽其用，实现高附加值应用。
山东太阳纸业有限公司工程师张伟表示，太阳纸业在生物质精炼方面坚持技术可行、经济合理和环境友好的原则，构建了综合利用纤维素、半纤维素的生物精炼模式。目前，太阳纸业用纤维素生产溶解浆，用半纤维素生产木糖、木糖醇。在木糖醇生产中，依托原有阔叶木硫酸盐浆生产技术和设备，在蒸煮前增加水解工艺，克服了木片连续水解的难题，实现水解液的连续水解和连续抽提。该生产线于2011年10月投产，溶解浆品质优良，甲纤含量达95%以上，聚戊糖含量小于3%，灰分较低。太阳纸业将溶解浆定位于开发粘胶纤维的原材料，粘胶纤维可替代合成纤维，市场前景广阔。下一步，太阳纸业还将用溶解浆研发醋酸纤维、纳米纤维素等。此外，太阳纸业采用水解半纤维素技术生产糠醛、木糖和木糖醇，年产1万吨结晶木糖醇和4000吨液体木糖醇的生产线将于今年11月投产。我国木糖醇70%出口欧美，随着国内生活水平提高，木糖醇发展前景良好，但原料玉米芯价格较高制约了普及。
路径一：搞好环保并降低生产成本
广西大学农光再介绍，2010年国内生产纸浆2005万吨，其中约70%为化学浆，伴随产生约1650万至2100万吨黑液。充分利用和回收其热能和化学成分，是提高制浆厂节能减排和经济效益的重要手段。近30年来，黑液气化研究广泛，被认为是传统燃烧法的替代者，但存在稀黑液蒸发量大及无法回收木素的问题。广西大学提出木素提取联合碱回收的黑液处理方法，可回收30%至50%的木素、80%至90%的碱物质，减少30%至50%的稀黑液蒸发量，并生产硫酸及循环利用。该方法基于现有设备，工艺改造投入小，但主要问题是木素销路不畅。
中国制浆造纸研究院院长曹春昱肯定造纸行业是生物精炼产业，但受限于经济可行性或未全组分充分利用。他指出，近十年废水生产沼气已从新技术变为成熟技术，固废发电也已成为普遍现象。对于黑液气化技术，他认为商业化运作可能在3至5年内实现，取决于行业内外共同努力。
山东华泰集团副总工程师张凤山提出，我国造纸资源匮乏，无法像国外从原材料开始做生物质精炼，而应在造纸过程控制节点上做文章。我国主要造纸原料是废纸浆，废纸制浆过程中的固体废弃物（如脱墨污泥）含有大量有机质（约50%的细小纤维），是生物质精炼的良好材料。针对废纸制浆废弃物的生物质精炼将是未来我国造纸发展的方向。
陕西科技大学韩清看好利用植物纤维废料生产塑料，因其产业化应用经济效益可观，该校正致力于此。
路径二：延长产业链，同步开发主副产品
华南理工大学制浆造纸国家重点实验室主任孙润仓指出，国内其他行业已建成万吨级生物精炼项目4个，也有30万吨级项目即将投产，但产品单一。纸业搞生物精炼较其他行业有优势，除纸和纸板产品外，还有副产品，经济效益较好。中国中轻国际工程有限公司靳福明教授建议将工厂分为两部分：一部分向制浆造纸业提供原料，另一部分生产乙醇等产品，追求高附加值和低成本。
邝仕均介绍，硫酸盐浆厂与生物精炼结合有两项成熟技术：一是在制浆前对原料进行预处理，溶解部分半纤维素并加以利用，避免传统方法将半纤维素与木素一同燃烧；二是黑液气化。传统碱回收系统可回收化学药品并提供电热能源，但在系统能力不足或需更新时，可考虑黑液气化。黑液或生物质气化生成的合成气（主要成分为CO和H2）可替代化石能源，用于动力锅炉、石灰窑、发电或生产液态燃料（如二甲醚、费托合成原油）。不同应用方案对黑液气化技术和装置要求不同。与更换碱炉相比，黑液气化投资更大，但能提供更高能源效率、更低空气污染和多样化产品。
孙润仓表示，生物精炼产品包括生物质能源、化学品和材料。企业生产生物质材料至少不亏本且能盈利。生物质能源产品包括生物乙醇和生物油。近年来，国家已将生物材料、生物乙醇和生物油研究列入973项目。我国在生物油生产技术研发上投入最多、进度最快。瑞典虽技术先进，但设备成本高，我国已将性价比高的气化设备出口至瑞典。
专家惠岚峰主张生物精炼技术与传统制浆造纸工业结合。美国提出综合林业生物质精炼工厂概念，对传统漂白硫酸盐浆厂进行改造，生产更高附加值的生物产品，如乙醇、有机聚合物、碳纤维和内燃机燃料等。加拿大正在联合开发预水解硫酸盐溶解浆-生物酒精的复合型生物质精炼模式，拟将一家造纸厂的阔叶木硫酸盐浆生产线改建为预水解硫酸盐溶解浆系统，结合生物质提取和利用系统，构建综合利用纤维素、半纤维素、木素及提取物的模式，可能开发的产品有乙醇、乳酸、糠醛、木糖、木糖醇等。
问题一：产学研结合仍存难点
张凤山指出，造纸企业转型是当前行业面临的重大问题。生物质精炼在国外对造纸企业发展起到重要推动作用。国外将造纸行业视为夕阳产业，因此企业提出生物质精炼概念，科研院所也在帮助企业转型。国外硫酸盐制浆厂采用预抽提工艺生产化工原料，提高了经济效益。我国也有类似研究项目，但对企业帮助不大。企业愿意与研究机构合作，但研究机构因从企业获取资金困难，更倾向于从政府获取科研资金，科研成果常以论文形式呈现而未应用于生产。因此，研究机构应尽量与企业结合，真正帮助造纸企业转型。
中国制浆造纸研究院高级工程师冯文英认为，企业和院校应合作，关键要找准结合点。例如，造纸厂用废纸生产新闻纸时产生大量塑料、PE、PVC等废物，院校可与企业合作进行废物资源化利用。目前，冯文英所在研究院正研究用造纸废料与其他纤维性固体废弃物合成建筑或包装材料。
问题二：质量不稳定，性价比不理想
中国轻工集团副总经理曹振雷认为，我国对纤维研究较充分，但对木质素等组分研究和利用不透彻，仅限于皮毛改性，无大规模应用。行业应加强研究，将造纸行业积累的技术和经验应用到生物精炼中，大力发展生物质新材料、生物质能源和化学品。产品开发成功与否取决于两个指标：经济适用和碳平衡。
李忠正指出，纸业要延伸产业链，不仅生产纸，还要生产能源、化学品和新材料。当前纸的印刷功能不断衰减，而材料功能增强。行业面临的难题是如何低成本、纯粹地分离三大组分。通过制浆过程对木质生物质进行分级，分离出半纤维素、纤维素和木质素，再分别进行水解和发酵，生产燃料乙醇等；木质素则用于生产各种化学品。目前木质素市场难以打开，因其性价比竞争不过石油产品。木素成分复杂，精制成本高。
专家金永灿认为，我国在木质素研究和利用上，精制、高附加值和产业化方面做得不够。国内木质素产品质量不稳定，与纸厂原料来源多变有关。不同原料木质素结构差异大，导致产品不稳定，难以形成市场。要形成稳定、规范的木质素市场，纸业需在原料方面多做工作。