农作物秸秆原料生产L-乳酸和D-乳酸成套技术

项目简介

       L-乳酸或D-乳酸是重要的多用途精细化学品,目前最重要的用途是作为可降解塑料-聚乳酸(Polymeric Lactic Acid, PLA)的合成单体,但90%以上的乳酸单体都是由淀粉基或糖基原料发酵得到。利用丰富的、可再生的玉米秸秆农作物秸秆生产高光学纯度的L-乳酸和D-乳酸,是木质纤维素生物炼制的重要方向。

       本技术的产业化实施将对传统农业的可持续发展和产业更新换代具有重大的提升作用,并大幅减少因秸秆焚烧带来的雾霾等大气污染因素。然而,高额生产成本严重阻碍了本技术的产业化进程。目前,秸秆乳酸的生产成本具体表现在过程的高能耗、大量废水排放、产物浓度低等环节上。

       本项目的农作物秸秆原料生产L-乳酸和D-乳酸成套技术采用华东理工大学研发的干法生物炼制技术。该技术主要包括干法稀酸预处理、固态生物脱毒、高固体含量糖化与发酵等主要工序。其中,干法稀酸预处理技术使用新型的螺带搅拌式预处理反应器,实现了过程零废水排放,新鲜水和蒸汽用量比典型的预处理技术降低 80%以上;固态生物脱毒则采用生物降解法脱除预处理原料中所含的各种有毒物质,实现过程的零水耗和零能耗;高固体含量糖化与发酵技术则通过自主研发的螺带型反应器处理固含量达40%以上的乳酸发酵,与常规发酵反应器相比,电耗降低80%以上。通过该成套技术可以得到不低于10% ( v/v)浓度L-乳酸或D-乳酸的发酵液, 纤维素转化率达75%以上。本技术的实施将会大大降低纤维素乳酸单体的生产成本,为纤维素乳酸的产业化奠定基础。

 

项目成熟度

中试


应用前景

       美国的卡吉尔-陶氏化学合资公司(Cargill Dow LLC )早在2002年就已经实现乳酸单体聚合生产聚乳酸, 目前已达到年产45万吨的规模。中国的聚乳酸产业也已经具备雏形,聚合技术已经实现产业化。L-乳酸单体的产量2010年已经达到年产40-60万吨,并在快速扩大。粮食原料生产乳酸单体存在着与人争粮的粮食安全问题,用农作物秸秆原料生产聚乳酸单体是将来最重要的技术路线。

 

知识产权及顼目获奖情况

本项目完全具有自主知识产权,相关专利包括ZL200910047148.XZL200910051208.5ZL200910051212.1 CN101824436ACN102010882ACN102191279CN102586348ACN103103224ACN103100260A 2012105127.9.201210508962.9.201220655475.0

 

合作方式

技术合作开发或转让均可。合作年限视项目规模等具体矫健而定,一般2-3年。要求合作方具备化工和发酵产业的工厂和技术储备。