甘油發酵生產1,3-丙二醇（PDO）技術

新材料及其應用

1. 痛點問題

1,3-丙二醇是一種重要的化工原料，可用于化妝品、醫藥、汽車、塑料、紡織工業等，其最重要用途是可作為聚酯（PTT）、聚氨酯的重要單體。

1,3-丙二醇的合成技術包括化學法和生物法，其中化學法在工業上已經完全停用，而生物法技術長期受到國外公司的壟斷，嚴重制約了PTT及其下游產品的產業化發展。

2. 解決方案

本項目研發團隊在國家多項重點項目的支持下，經過20多年的技術研發和產業化實踐，完成了1,3-丙二醇生產菌株的篩選與改造、發酵工藝的優化、分離操作單元關鍵技術的突破以及關鍵裝備的研制，開發了全套具有完全自主知識產權的生物法生產1,3-丙二醇技術。

本項技術使用天然可再生生物質原料，例如生產可再生能源生物柴油的副產物甘油、葡萄糖、蔗糖等原料等生產生物基新材料，符合當前世界低碳環保、資源可再生技術發展趨勢。

根據PDO主要應用產品PTT的市場規模預測，到2030年，對應的PDO市場將達到200萬~500萬噸/年。專家預測PDO市場在2025～2028年的期間，預計將以超20％的年復合成長率增長。

本項技術擬采用專利技術轉讓方式進行轉化。

本技術與現有其他生物法工藝相比，主要有以下重大突破：

（1）發明了對粗甘油耐受性強、副產物少、1,3-丙二醇產量高的自主產權生產菌株。通過系統代謝工程改造，解決了1,3-丙二醇工業生產菌株對粗甘油中抑制物耐受性差、副產物多、氧化還原不平衡導致的產物得率低、菌體莢膜厚導致過濾通量低等難題，PDO的轉化收率達到40%-50%，原料成本可以節省20%以上，廢水排放降低25%以上；

（2）發酵過程中副產物顯著降低，分離工藝更加簡單高效。與現有技術相比，本技術副產物減少70%以上，發酵過程中的能耗降低30%以上；

（3）過程更加清潔，與現有技術相比，本技術產生的污水COD降低60%以上。

本技術無論在經濟效益和環境效益方面均有顯著提升，處于國際先進水平。