在科技部863计划、山东省关键技术重大攻关项目、青岛市重大研究计划和壳牌国际合作项目的支持下，中国科学院青岛生物能源与过程研究所“三个重大突破”之一的“万吨级生物基二元醇产业化系统”纤维原料预处理过程取得突破性进展，成功开发出高效、节能、省水的动态挤压预处理技术，并建立起年产千吨级预处理中试装置。

纤维素类生物质是地球上蕴藏最为丰富的可再生资源，从纤维质中获取可代替石油的能源、材料或化学品是解决现代能源危机最具潜力的途径之一。但原料预处理成本高、酶水解效率低是影响生物质转化产业化的关键技术瓶颈。这些瓶颈问题主要归因于纤维质复杂的化学组成及致密的不均一结构，所以针对纤维原料的特点，建立经济高效的预处理技术和中试装置对于促进纤维素燃料的产业化具有重要意义。

青岛能源所绿色化学催化团队负责人牟新东研究员等针对纤维原料预处理能耗高、效率低及组分难以分离的难题，成功开发出新型动态挤压预处理技术，申请实用新型专利1项（CN202497919U，已授权），发明专利4项（CN101787384A、CN102191299A、201210424816.8、201210424768.2，其中2项已同步申请国际专利），在Biotechnology Letters（2011, 33, 1587-1591）和Bioresource Technogoly（2012，125，193-199）各发表文章1篇，并建立千吨/年玉米秸秆处理量的中试装置。在中试平台上连续运转12小时的数据结果表明，在高浓（约为35%）、低温（约98℃）、低用碱量（6%）的条件下处理玉米秸秆，可实现葡萄糖酶解得率90%以上。

该团队王海松、刘超等研究人员，为完成整个生物质转化过程的工艺优化和经济性评价，在动态挤压预处理中试装置的基础上自行设计了一套生物质酶水解糖化纯化浓缩系统。该系统模拟工厂运行模式，利用DCS系统实现了温度、时间等参数的实时显示和控制，并配套脱色、离子交换、三效蒸发浓缩、喷雾干燥等装置，可日产20公斤非糖生物质糖。

青岛能源所开发的预处理糖化平台可以完成多种纤维原料（玉米秸秆、稻草、甘蔗渣及木片等）转化成单糖的工艺示范及成本核算过程，为纤维原料生物转化提供中间产品和产业化数据参考。目前，该项目正在中试基础上进行相应的集成放大研究。

图 1 千吨/年级纤维原料预处理中试装置

图 2 纤维生物质酶水解糖化纯化浓缩系统