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生物法制气体乙烯相比石油路线能减少的碳排放量因具体工艺和原料不同而有所差异。根据相关研究，生物乙烯相比传统化石乙烯可减少3.2% - 15.1% 的碳排放。例如，以玉米秸秆为原料的生物乙烯生产路径，其温室气体排放量可低至约 - 1.0 kg CO₂-equiv/kg 乙烯，而页岩气为原料的石油路线乙烯生产，温室气体排放量约为 1.4 kg CO₂-equiv/kg 乙烯。此外，以生物基石脑油为原料，利用现有蒸汽裂解装置生产生物乙烯，与石油基原料相比可减碳 50% - 80%。
目前生物法制气体乙烯的技术瓶颈主要包括以下几个方面：
低成本发酵乙醇技术：目前大部分乙醇以淀粉质粮食为原料，成本较高，原料成本约占60%。而利用秸秆类木质纤维素原料生产乙醇是国际公认的技术难题，存在原料预处理、生物降解、可发酵糖的利用等技术挑战。
乙醇脱水制乙烯的催化技术：氧化铝型催化剂是目前工业应用最成熟的催化剂，但对反应条件要求苛刻，反应温度高，乙醇原料体积分数要求90% 以上，导致整体能耗高。杂多酸催化剂活性高，但寿命和热稳定性问题没能得到解决。沸石分子筛催化剂中，ZSM - 5 型是最有希望成功工业化应用的，但它的水热稳定性和寿命还需要进一步提高，对发酵乙醇杂质的耐受性也值得深入研究。
过程耦合一体化工艺技术：现有的乙醇脱水制乙烯装置工艺路线比较陈旧，耗能显著。需要将生物质发酵生产乙醇和乙醇脱水制乙烯两个过程有机融合，开发新的过程耦合一体化工艺，以提高生物乙烯的市场竞争力。
