不断增长的能源需求和日益严重的气候变化推动了可再生资源的发展,开发以生物质和CO2为原料合成化学品的工艺成为热点,近些年得到快速发展。但是,目前这些工艺路线存在产物收率低、生产成本高、反应效率低等问题,制约了其工业化进程。通过概念设计和工艺模拟建立这些工艺路线的生产模型,检验其技术可行性,进而通过技术经济分析和生命周期评价等方法探索其能源消耗、经济成本和温室气体排放等方面的优势与不足,识别发展过程中的制约因素,从而为制定相应的解决方案提供参考,推动这些工艺路线的发展。基于此,本论文从技术、经济、能源消耗和温室气体排放的角度探索了以可再生资源生产有机化学品烯烃（乙烯和丙烯）、乙二醇、长链烷烃和环己烷类化学品的工业应用前景,为化学品的低碳发展提出了建议。在烯烃的评价中,论文通过结合文献调研和工艺模拟,设计并考察了烯烃的20种不同生产工艺的技术经济和生命周期温室气体排放,发现烯烃的可再生资源工艺路线具有碳减排潜力,但经济成本高于化石工艺路线。通过集成碳捕集与封存、调变原料价格、扩大生产规模等措施探索不同路线的节能减排潜力,并结合我国乙烯行业的历年发展趋势,探索我国实现2030年碳排放达到峰值的方法,提出以年均1.1%的增长速率发展生物质制乙烯路线的方案。以生物质为原料生产乙二醇的工艺具有原料可再生、原子经济性高等优点,受到广泛关注。目前该工艺处于实验室研究阶段,未有工业化装置。论文设计并建立了生物质基乙二醇的工艺生产模型和评价系统,通过工艺模拟、技术经济分析和生命周期评价探索生物质基乙二醇在技术、经济、能耗、温室气体排放等方面的潜在机遇,预判其工业化过程中可能存在的制约因素,以此针对性地提出5种改进措施并确定盈亏平衡点,包括提高乙二醇收率、提高预处理产物浓度、发展更高效的脱水技术、提高生物质的收集率、发展清洁高效的氢源等,最后通过情景分析考察了碳税对生物质基乙二醇的影响,为生物质基乙二醇的工业化放大提供技术方案。长链烷烃是柴油的主要组成部分。基于光催化脂肪酸脱羧制备长链烷烃的基础研究,论文设计了以大豆油脂肪酸为原料,经光催化反应制备柴油的生产工艺模型。在此基础上进行生命周期评价,发现与石化柴油相比,该工艺目前没有实现节能减排的预期目标。为实现环境友好性,设置情景分析探索发电方式、量子效率、发光效率、溶剂与底物质量比等因素对环境效益的影响,确定目标值,为实现长链烷烃的清洁生产提供建议。1,4-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲酸和1,2-环己烷二甲酸二乙酯是工业上常用的单体,设计了生物质生产三种化学品的工艺路线,结果表明生产过程中高的醇酸（溶剂与底物）比例和生物质预处理过程中高的溶剂消耗是造成三种化学品在生物质路线中环境影响高的主要因素,为下一步的实验改进指明方向。通过一系列的化学品低碳评估,发现以可再生资源生产有机化学品的工艺路线目前发展迅速,但受限于技术现况和生产成本,甚至有些工艺的环境影响也高于传统的化石资源工艺,所以开发高效的反应过程、优化工艺条件和集成节能减排新技术是接下来的努力方向。