丙交酯英（yīng）文名為Lactide，是乳（rǔ）酸的環化二聚（jù）體，其上（shàng）遊生產原料為乳酸(Lacticacid)，下遊產品為（wéi）聚乳酸。丙交酯是生產聚乳酸最重要的聚（jù）合單（dān）體（tǐ），其化學純度、光學純度和生（shēng）產成本決定了下遊聚乳（rǔ）酸產品的質量和經濟性。

聚（jù）乳酸（PLA）具有無毒、無刺激性、強度高、易加工（gōng）成型（xíng）和（hé）優良的生物相容性等特點（diǎn）。PLA力學性能與聚丙烯相似，同（tóng）時具有與聚苯乙烯相似的光澤度、清晰度和加工性，並提供了比聚烯烴更低溫（wēn）度的（de）可熱合性，可以采用通用塑料的（de）加工方法，如注（zhù）塑、擠出、吸塑、吹塑等。

因丙交酯技（jì）術壁壘，聚乳酸（suān）投建受阻

2020年中國聚乳酸消費量為24萬噸，PLA的主要（yào）消費領域是包裝材料，占總消費量的60%左右，其應用包括家電及電子產品外殼、罐、杯、瓶等包裝材料。其次為生物醫學領（lǐng）域（yù），約（yuē）占總（zǒng）消（xiāo）費（fèi）量的25%，PLA作為醫用生物材料植入生物體後，對（duì）生物體（tǐ）無毒副作用，而且具有防粘連、誘導骨生長及逐步降解、吸（xī）收等優良特性，已經成為目前醫藥領域中應用最廣泛和最有前景（jǐng）的高（gāo）分子材（cái）料。

因可降解塑料市（shì）場前景（jǐng）廣闊，中國（guó）對可降解（jiě）塑料（liào）進行大力的政策扶持，相關企業紛紛布局聚乳（rǔ）酸市場。據了解聚乳酸（suān）在建及規（guī）劃產能近200萬噸；但因技術和成本問題，國內丙交酯產能僅1萬餘噸，並且國內丙交酯（zhǐ）市場被國外（wài）公司所掌控（kòng），丙交酯供應緊張（zhāng），導致聚乳酸規劃產能推進（jìn）遲緩（huǎn）。

從生產工藝來看，國內丙交酯生產（chǎn）仍麵臨諸多困境

近年來，雖然國內機構在減（jiǎn）壓法（fǎ）和氣流法生產丙交酯這兩（liǎng）大類主流技（jì）術領域取得較（jiào）快進展，有關丙交酯生（shēng）產工藝（yì）流程、提純精製以（yǐ）及（jí）催化劑使用等方麵做出了較為豐富的改進和創新。但現階（jiē）段（duàn）我國丙交酯的生產技術（shù）尚存在著路程設（shè）計存在缺陷、工程（chéng）化能力（lì）較弱、參數及副反應控製（zhì）較差、丙交酯綜合收率低等短板。

丙交酯生產關鍵過程

用乳酸原料生產丙交酯，主要是利用乳酸先縮聚生成乳酸寡聚體，而後（hòu）乳酸寡聚體再解聚環化生成丙交酯。整（zhěng）個過程需要在高溫、負壓以及催化的條件（jiàn）下進行，期間為了（le）提高整體（tǐ）收率，未反應物要回流重複利用，最後通過一定的提純手段獲得合格的丙交酯產品。丙交（jiāo）酯生產工藝主要包（bāo）括縮聚、解（jiě）聚環化和提純幾個單（dān）元。

丙交酯生產技術難點（diǎn）

（1）反應器（qì）材質要求苛刻

目前用於丙交酯的生產溫度為140~210℃之間，過程中會產生高濃度（dù）乳（rǔ）酸（suān），其反應物腐（fǔ）蝕性很強，需要在（zài）縮聚（jù）、解聚反應器以及物料（liào）輸送泵（bèng）和管道等關鍵（jiàn）單元用上耐高溫、耐腐蝕（shí）的（de）特殊材（cái）質，且在負壓環境下材質（zhì）要有一定的（de）耐久度（dù）。

（2）反應體係黏（nián）度過大

無論是縮（suō）聚反應（yīng）過（guò）程中（zhōng）的寡聚乳酸體係，還是（shì）解聚反應中的寡聚乳酸體係，在（zài）反應過程（chéng）中流（liú）量逐漸減小，黏度逐漸增大，這個過程（chéng）會顯著阻礙體係生成物的揮發，從而抑製（zhì）反應向正向進行。而且體係會形成黏度更大的釜殘，釜殘在溫度降低之後很難采用泵連續排料的方式排出，容易堵塞管道，使整個連續化生產失敗。需（xū）要采用具有特殊功能的蒸發反應器和泵裝置，克服體係黏度大（dà），反應產物無法（fǎ）及時揮出的障礙。

（3）反應條件（jiàn）難以控製

整個反應須（xū）在負壓環境下進行。由於設備（bèi）較多，係統與外界的接口也多，從而（ér）導致係統密封難的（de）特點，須要借助係統（tǒng）真空度較高的真空泵（bèng），但真空（kōng）泵負荷過高容易造成設備老化，故需要經過（guò）改良的真空係統來維持整（zhěng）個體係的（de）負壓。此外，體係的熱交換方式也要（yào）經（jīng）過慎重選擇，高壓蒸汽熱交換無法（fǎ）達到較高的溫（wēn）度，而（ér）導熱油或（huò）電加熱方式又成本（běn）較高，且對（duì）缸體材（cái）料有更（gèng）高的要求。故該體係的反（fǎn）應條件需要多種設備協調配合或（huò）者巧妙設（shè）計真空係（xì）統。

（4）催化劑難（nán）以選擇

目（mù）前，生產丙（bǐng）交酯主流采用金屬催化劑，主要是鋅和錫的化合物，如（rú）氧化鋅、辛酸亞錫、氯化亞錫等，南京大學研究團隊最新發現有（yǒu）機胍類催化劑和堿金屬催（cuī）化劑也（yě）可（kě）以用於（yú）丙交酯和聚（jù）乳酸的生產。當前（qián）使用的催化劑主（zhǔ）要有以下幾個問題：

①部分催化（huà）劑由於是粉（fěn）末狀固（gù）體，與乳酸（suān）難以完全互溶且很難（nán）直接加入真空係統，最終影響丙交酯收率。

②金屬（shǔ）類催化劑（jì）易在丙交酯內形成殘留，不利於綠色環（huán）保的（de）理念，必須嚴（yán）格控製金屬殘留量。

③有機胍類催化劑不含金屬元素，是未來極具發展潛力的綠色催化劑，但（dàn）此類催化劑尚（shàng）未在世界範圍內廣（guǎng）泛使用，其化學性能和經濟性還有待於在工程放大實驗中進一步驗證。

（5）綜合收率難以提高，工藝路徑需（xū）優化設計

要顯著提高丙交（jiāo）酯綜合收率，須對整（zhěng）個丙交酯工（gōng）藝路徑進行重新設計，識別每個環節的設備參數（shù）對產物綜合收率的影響，從而妥善（shàn）選擇（zé）每個步驟的反應器和反應條件。

從專利技術來看，國內更側重丙交酯應用相關專利申請，生產專利技術不足10%

丙交酯專利的申請主要集中在科研院所，企業（yè）的（de）參與程度不高。中科院長春應化所在丙交酯產品（pǐn）應用方麵（miàn）的專利最多，其他科研院所申（shēn）請專利較多（duō）的有（yǒu）山東理工大學、濟南大學、南京工業大學與南（nán）京大學等（děng）。全球申（shēn）請專利最多3家企業——道達爾-科碧恩公司、NatureWorksLLC.和Futerro公司均為國外生產企業。

這說明，國內（nèi）有關機構（gòu）在（zài）丙交酯領域掌握的（de）創新技術以實驗室技術突破為主，工程化實踐（jiàn）和（hé）產業化方麵的創新（xīn）仍（réng）然與國外企業（yè）有一定差距。此外，國內機構（gòu）申請的專利中，涉及丙交酯（zhǐ）生產的不足（zú）10%，其餘均為丙交酯的應用或者提純，這（zhè）更加（jiā）表明丙交酯生產領域的（de）技術有待進一步突破。

工業化（huà）企業僅兩家，多家企業積極研發生產（chǎn）技術（shù）投建新（xīn）裝置

從工業化情況來看，國（guó）內（nèi）僅有兩家企業實現量產，但兩家企業均有聚乳酸裝置，丙交酯並未對外銷售。

此外（wài）仍有多家企業計劃新（xīn）建丙交酯裝置，其中包含河南金丹乳酸科（kē）技股份有限公司（sī）、聯泓新材料科技股份有限公司、中糧（liáng）科技等，中國丙交酯生產技術較海外龍頭企業仍有一定差距，但隨著國內企業及（jí）可研單位不斷（duàn）進行技術（shù）研發及（jí）升級，中國丙交（jiāo）酯生產有望（wàng）縮短與國際生產水（shuǐ）平的差距。