开发新型材料，建设材料强国，打造“大国筋骨”，聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）作为“中国制造2025”重点发展的新型聚酯材料之一，综合了尼龙的柔软性、腈纶的蓬松性、涤纶的抗污性，加上本身固有的弹性，以及可常温染色等特点，成为综合性能最优的热门聚酯纤维新材料。但合成PTT的关键单体1,3-丙二醇（1,3-PDO）的生产技术一直被跨国企业垄断，国内生物发酵法生产1,3-PDO均采用条件致病菌-肺炎克雷伯氏杆菌，且存在生产成本高、固废量大的行业痛点，限制着PTT行业发展。在PTT市场需求逐年增加的态势之下，打破技术垄断，自主研发生产生物基1,3-丙二醇的新技术，促进纺织业升级是时代之重任。

大连理工大学生物工程学院修志龙教授团队拥有27年的1,3-丙二醇研发经验，始终坚持不懈地自主研发1,3-PDO绿色生产技术，立志成为微生物发酵生产1,3-PDO行业的领军者。目前已授权发明专利18项，新申请发明专利6项，出版专著2部、参编专著3部，发表学术论文189篇，总被引高达4187次；获辽宁省技术发明二等奖和22届高新技术成果交易会优秀产品奖。                                            

一、1,3-丙二醇产业三大痛点

1.生产成本高：纯甘油原料价格高、电渗析分离成本高，高成本投入产生无/低价值副产品；

2.发酵不稳定：菌种退化导致产物不理想，噬菌体感染导致发酵失败；

3.废弃物处理：固体盐难处理导致廉价盐堆积，菌体焚烧处理、废水排放造成环境污染。

二、新工艺的四大优势

团队开发出多条1,3-PDO发酵及分离工艺路线，其中“益生菌发酵生产新型纤维单体1,3-丙二醇”是最新自主研发的技术方案，采用益生菌-丁酸梭菌进行发酵，1,3-PDO浓度超过80 g/L，通过分离可获得聚合级的1,3-PDO。

1.益生菌：通过改变源头菌种，使用益生菌（动物饲料）运用菌种优势减少后续无价值副产物生产，提高成本投入转化率。

2.粗甘油为原料：生物柴油副产的粗甘油成本低，实现了副产物资源化利用，符合绿色工业要求、缓解环境压力。

3.新发酵工艺：采用独创的序列接种发酵工艺或三阶段稳定连续发酵工艺，节省种子培养、降低生产成本、实现自动化发酵。

4.高效的分离工艺：自主研发的蒸发分离工艺，工艺简单、各阶段设备技术成熟；自主开发的溶剂萃取分离工艺，分离效率高、符合绿色化学理念。

三、工业生产应用案例

1.千吨级1,3-丙二醇生产试车成功

先后开展百吨级中试和千吨级1,3-丙二醇生产示范，实现了1,3-PDO生产技术产业化应用。

2.建设万吨级1,3-丙二醇生产线

将研发的第一代1,3-丙二醇生产技术进行万吨级放大，生产线正在建设中。

3.开发第二代万吨级1,3-丙二醇生产工艺包

目前正在开发第二代生物基1,3-丙二醇的全套生产工艺包，并进行二代技术应用招商和人才培养。

团队带头人简介

修志龙，大连理工大学教授、博导。1987年毕业于清华大学化工系，1990年硕士毕业留大连理工大学工作。主要从事生物催化转化与生物分离方面的研究工作，承担了40余项科研项目，在国内外学术期刊上共发表508篇论文，获授权发明专利77项，获省级科技和教学奖6项, 主编、主译、参编专著10部，2014-2020年连续7年被Elsevier评为高被引中国学者。2005年教育部新世纪优秀人才基金获得者，2007年获宝钢教育基金优秀教师奖，2009年辽宁省教学名师。

文字作者：王薇

编辑排版：景博 陈思康

责任编辑：景博 蔡琳