丙交酯是聚乳酸生產過程中（zhōng）的關鍵原料。當今國內外企業普遍使（shǐ）用“兩步法”製造聚乳酸， 即首先將乳酸製成丙交酯，丙交（jiāo）酯再（zài）開環聚草莓污视频（chéng）聚乳酸。如果說BDO是PBAT價格的卡脖子問題（tí），那麽（me）丙交酯就是PLA產業鏈的卡脖子之處。

聚乳酸“兩步法”製備流（liú）程示意（yì）圖

本文（wén）將介紹丙交（jiāo）酯的市（shì）場行情（qíng）、生產製備與技術難點。

一、丙交酯市場行情（qíng）

作為聚乳酸草莓污视频的重要單體，1單位L-丙交酯可（kě）以草莓污视频0.95單位的聚乳酸，能獲得多少噸丙交酯（zhǐ），也就決定了我國企業能（néng）生產多（duō）少噸聚乳酸（suān）。

目前，國內聚乳酸生產企業的丙交酯主要依賴進口。國際上有能力生產丙（bǐng）交酯的企業主要是Nature Works和道達爾-科碧恩公司， 其中前者（zhě）的丙交酯不對外銷售，因此（cǐ）我國（guó）的丙交酯主要由道達（dá）爾-科碧恩公司提（tí）供（gòng）。而隨全球高端聚乳酸產品（包括醫（yī）用&醫美材料、紡織纖維等）對高品質丙交酯需（xū）求（qiú）度的不（bú）斷增長，道（dào）達爾-科碧恩也在逐漸停滯對（duì）外銷售。

國內外聚乳酸主要生產企業&產能（截至2020年數據）

同時，2020年來，受益聚乳酸（suān）行業快速發展，國內聚乳酸現有產能開（kāi）工率逐漸提升，新增產能加速建設。根據 《聚乳酸生產技（jì）術及市場分析》（劉玲等，《化學工業》 （2021,39(03),87-90））數據，2021年後，我國（guó）已有百（bǎi）萬噸級（jí）聚（jù）乳酸產能新增計劃公布待建。根據中糧科技2021年9月29日投資（zī）者問答，丙交酯根據化學光學純度不同價格差別較大，目前市場價格在18000元-20000元左右。

因此我們測算，至2025年，對應100萬噸聚乳酸原材料，或存（cún）至少200億元丙交酯市場規模；至我國目前已公布聚乳（rǔ）酸（suān）產能（néng）假設可全部投產，則前（qián）述市場規（guī）模存翻倍可能。而我國目前丙交酯產能（néng）不足10萬噸（dūn），這意（yì）味著，我國（guó）丙交酯市場同樣是一個5年有（yǒu）望增長10倍的（de）高速發展（zhǎn）市場，且競爭壁壘較聚乳酸市場更高、入局難度更大，有能力進入丙交酯市（shì）場（chǎng）的企業將（jiāng）在行業發展進入成熟期前（qián）享有較（jiào）聚乳酸市場更好的利潤分享（xiǎng）機製。

二、丙交酯（zhǐ）的製備

用乳酸原料生產丙交酯，主（zhǔ）要（yào）是（shì）利用乳酸先縮聚生成乳酸寡（guǎ）聚體，而後乳酸寡聚體再解聚環化生成丙交酯（zhǐ）。

整個過程需要在高溫、負壓以及催化（huà）的（de）條件下進行（háng），期（qī）間為了提高（gāo）整體收率，未反應物要回流重複利用，最後通過一定的提純手段獲（huò）得合格的丙交酯產（chǎn）品。

丙交（jiāo）酯生產工藝主要包括（kuò）縮聚（jù）、解聚環（huán）化和提（tí）純幾個單元：

三、丙交酯生產技術難點

1、反應器材質要求苛刻

目（mù）前用於丙交酯的生產溫（wēn）度為140~210°C之間，過程中會產生高濃度乳酸，其反應物腐蝕性很強，需要在縮聚、解聚反應器以及物料輸送泵和管道等關鍵單元用上耐高溫、耐腐蝕（shí）的特殊（shū）材（cái）質，且在負壓環境下材質要有一定的耐久度（dù）。同時因為產業化生產要求控製成本，材質的成（chéng）本不宜過高。

2、反應體係黏度（dù）過大

無論是縮聚反應過程中的寡聚乳酸體係，還（hái）是解（jiě）聚反應中的寡聚乳酸體（tǐ）係，在反應過程中流量逐漸減小，黏度（dù）逐（zhú）漸增大，這個過程會顯著阻礙體係（xì）生成物的揮發，從（cóng）而抑製反應向（xiàng）正向進（jìn）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（chū），容易堵塞管道，使整個連續化生產失敗。需要采用具（jù）有（yǒu）特殊功能的蒸發反應器和泵裝置，克服（fú）體係黏度大（dà），反應產物無法及時揮出的障礙。

3、反應條件難以控製

整（zhěng）個反應須在負壓環境下進行。由於設備較多，係統與外（wài）界的接口也多，從而導致（zhì）係統密封難的特點，須（xū）要借助係統真空度較高的真空泵，但真（zhēn）空泵負荷過高容（róng）易造成設備老化，故需要經過（guò）改良的真空係統來維持整個體係的負壓。

此（cǐ）外，體係（xì）的熱交換方式也要經過慎（shèn）重（chóng）選擇，高壓蒸汽熱交換無法達到較高的溫度（dù），而導熱油或電（diàn）加熱方式（shì）又成本較高，且對缸體材料有更高（gāo）的要求（qiú）。故該體係的反應條件需要（yào）多種設備協調配合或者巧妙（miào）設計真空係統。

4、催化（huà）劑難以選（xuǎn）擇

目前，生（shēng）產丙交酯主流采用（yòng）金屬催化劑，主要是鋅和錫的化合物（wù），如氧化鋅、辛酸（suān）亞錫、氯化亞錫等，南京（jīng）大學研（yán）究團隊最新發現有機胍類催化劑和堿（jiǎn）金屬催化劑也可以用（yòng）於丙交酯和聚乳酸的生產。當前使（shǐ）用的催化劑主要有以下幾個問題: 

1）部分催化劑由於是粉末狀固體（tǐ），與乳酸難以完全互溶（róng）且很難直接（jiē）加入真空（kōng）係統，最終影（yǐng）響丙交酯收率。 

2）金屬（shǔ）類催化劑易（yì）在（zài）丙交酯內形成殘留，不利於（yú）綠色環保的理念，必須嚴格控製金屬殘留量（liàng）。

3）有機胍類催化（huà）劑不含金屬（shǔ）元（yuán）素（sù），是未來極具發展（zhǎn）潛力的綠色催化劑，但（dàn）此類催（cuī）化劑尚未在世界範圍內廣泛使用，其化學性能和經濟（jì）性還有待於在（zài）工程（chéng）放大實驗（yàn）中進一步驗證。

5、綜合收（shōu）率難以提高（gāo），工藝路徑需優化設計

要顯著提高丙交（jiāo）酯（zhǐ）綜合收率，須對整個丙交酯工（gōng）藝路徑進行重新設計，識別每個環節的設備參數對產物綜合收率的影響，從而妥善（shàn）選擇每（měi）個步（bù）驟的（de）反應器和反應條件（jiàn）。目（mù）前，用乳酸生產丙交酯主要有以下幾個環節影響綜合收率: 

1）縮聚反應中難以控製產（chǎn）生5~10個（gè）乳酸的寡聚體，一般反應條件下，乳酸傾向於縮聚生成二三乳（rǔ）酸聚合體，而如果水分不能及時蒸出，反（fǎn）應（yīng）就停留在二（èr）三聚體，並使後續解聚反應出現爆濺;而如果（guǒ）水分能（néng）夠順利蒸出，又很難控製反應停留在產物為5~10個乳酸寡聚體階段，極易繼續反應生成（chéng）超過（guò）5000Da的（de）乳酸多聚體（tǐ）。 

2）各個環節產生的乳酸、低（dī）聚乳酸以及高聚乳酸難以回收利用（yòng）。這些反應物產生於反應器的各個環節，並且沸點不一，所處的壓力環境不一，難以充分回流。而（ér）如果浪費掉這些反應物，則丙（bǐng）交酯的綜合收率勢必會受到影響。