1,3-丙二醇（1,3-PDO）是一类重要的化工基础原料，在工业以及民生领域具有非常广泛的用途，被广泛用于聚合物合成、化妆品、涂料、油墨等。由于1,3-PDO分子结构的特殊性：两个羟基分别位于端位、适中的碳链长度，其与对苯二甲酸（TPA）反应聚合得到的新型聚酯材料——聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）具有易染色、优越的拉伸和拉伸恢复特性。PTT纤维的性能要明显优于传统含有对苯二甲酸的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维（PBT）以及常用的聚酰胺纤维（PA）。然而，尽管在性能上PTT纤维优于传统涤纶及锦纶，但是受制于PTT纤维的成本，下游应用难以打开市场。PTT纤维的成本主要受制于原料1,3-PDO的价格，而大于80%的1,3-PDO的产量被用于生产PTT纤维，因此发展高效且低成本的1,3-PDO生产技术对于PTT产业的发展具有重大现实意义。

针对现有1,3-PDO生产工艺路线成本高，投资大的缺点，本项目拟开发一种新型1,3-丙二醇工艺路线。以甲醛、醋酸酯（乙醛）作为原料，通过酶催化反应，经羟醛缩合反应生成3-羟基丙酸酯（3-HPE）/3-羟基丙醛（3-HPA），并利用加氢催化剂直接生成1,3-PDO，利用易获得的原料，合成中间产品，并匹配后续的加氢工艺，可以摆脱传统石化法以及合成生物学方法1,3-PDO的生产获取方式。

公司现设有新材料研究院，拥有9000多平米的独立研发基地，建有浙江省博士后工作站。研发团队共有50多人，其中高级工程师占10%以上，硕博以上占比10%，主要涉及环境工程、催化剂合成及评价、有机合成、高分子材料研究等。现已开展3-HPA加氢制备1,3-PDO的工艺开发，自主开发的加氢催化剂可以实现转化率>99%，选择性>99%下的1,3-PDO合成，已完成2000 h的催化剂寿命实验，并且催化活性并未见明显下降；开展了1,3-PDO产品分离提纯技术开发，小试1,3-PDO产品纯度达99.5%以上，样品用于PTT纤维合成试验，拉丝切片效果良好。

受到传统的化学法生产1,3-PDO中催化加氢工艺以及三羟甲基丙烷和新戊二醇生产工艺中的Adol缩合反应的启发，本项目拟采用羟醛缩合反应实现中间产物的生产，并通过中间产物的加氢反应，实现1,3-PDO的生成。对于羟醛缩合反应， 其难点在于难以控制醋酸甲酯自身的羟醛缩合反应，以及目标产物的多次缩合过程，使得产物的分布较为杂乱；生物界中，羟醛缩合是一类重要的碳碳键生成反应，广泛存在于自然界生物体内，生物催化的一大优点为反应的选择性高。因此本项目拟采用酶反应，控制反应的选择性，，实现中间产物3-羟基丙酸甲酯或3-羟基丙醛的高效生成。而化学催化加氢法是一种绿色高效的工艺路线，这一过程中实现了100%的原子经济性。对于加氢工艺中，可以通过对催化剂的活性组分、载体的调控，催化反应的反应条件进行优化，实现高收率获得目标产物。

单独的羟醛缩合反应和催化加氢在理论上均可以进行，但是这一创新工艺路线目前并未用于1,3-PDO的生产过程，通常的生产工艺仅采用单独的化学法或者生物法实现，而本项目通过结合两种工业路线的优势，可以提高工艺的生产效率和生产成本，通过降低化学法的工艺难度以及生物法的技术成本，可以大幅度降低1,3-PDO的生产成本，从而建立成本优势，扩大生产规模。

本公司长期致力于碳三产业链高附加值产品的开发，2013年开发甘油氢解制备1,3-丙二醇催化剂，因催化剂选择性差而未能实现突破；2016年开发甘油脱水制丙烯醛、丙烯醛水合加氢制1,3-丙二醇工艺路线，并在2022年实现了丙烯醛水合加氢制1,3-丙二醇路线的全流程打通，自主开发的加氢催化剂可实现转化率99%，选择性99%的有益效果，已完成加氢催化剂2000h寿命试验，催化活性未见明显下降；开展了粗1,3-丙二醇产品高效分离提纯技术开发，小试1,3-丙二醇产品含量达99.5%以上，并形成《一种3-羟基丙醛加氢的催化剂及其制备方法与用途》《一种用于1,3-丙二醇脱醛的催化剂及其制备方法》等知识产权，1,3-丙二醇小试样品用于PTT合成试验，拉丝切片效果良好，但丙烯醛水合加氢路线原料安全性低，成本高，这一工艺的工业化路径的实施仍需慎重考虑。

委外研发技术应用场景及服务条件
应用于新型 1,3 - 丙二醇生产工艺，使用酶催化剂实现以甲醛和醋酸酯（乙醇）的高效羟醛缩合反应，制备 3 - 羟基丙酸酯（3 - 羟基丙醛），并应用于后续加氢工艺生产 1,3 - 丙二醇。

委外研发技术需求内容

新型酶催化剂开发，实现酶催化的以甲醛和醋酸酯（乙醛）作为原料的羟醛缩合反应，在成本可控的前提下，高效制备 3 - 羟基丙酸酯（3 - 羟基丙醛）。

委外研发技术指标
新型酶催化剂开发，实现酶催化的以甲醛和醋酸酯（乙醇）作原料的羟醛缩合反应，在成本可控的前提下，高效制备 3 - 羟基丙酸酯（3 - 羟基丙醛）。
形成新型酶催化剂制备工艺、酶催化羟醛缩合反应公斤级详细操作流程和工艺包参数，新型酶催化剂可用于高效催化甲醛与醋酸甲酯（或乙醇）羟醛缩合制备羟基丙酸甲酯（或 3 - 羟基丙醛），羟醛缩合反应收率大于 80%（委外）；建立新型酶催化羟醛缩合及加氢制备聚酯级 1,3 - 丙二醇产品中试连续运行生产线并形成吨级工艺包，新工艺生产 1,3 - 丙二醇的第一步的生产成本控制在 10000 元 / 吨以内。申请发明专利 3 项，实用新型专利 5 项（委外）。

申请发明专利 3 项，实用新型专利 5 项（委外）。三份科技报告，分别为2份年度技术进展报告，1份最终科技报告。