近日，由山东新和成（002001）氨基酸有限公司、浙江大学、天津大学等单位合作开发的高品质D,L-蛋氨酸绿色合成关键技术开发及产业化项目获得山东省科技进步一等奖。研究团队开发出具有自主知识产权的高品质D,L-蛋氨酸绿色合成关键技术，并建成了年产能30万吨的生产线，打破了国外企业对蛋氨酸市场的长期垄断。
开展自主研发 15年攻关突破传统工艺
D,L-蛋氨酸作为一种关键的限制性氨基酸，是禽畜饲料必需的添加剂。它是禽畜体内蛋白质合成的重要原料，并为禽畜体内许多重要物质的合成提供甲基，可以促进动物生长，提高动物的免疫功能。
随着我国养殖业的蓬勃发展，市场对蛋氨酸的需求量持续攀升。然而，一直以来，蛋氨酸的生产技术被国外企业垄断，其生产工艺复杂、技术门槛高。
面对重重挑战，新和成公司携手浙江大学、天津大学等科研力量，共同踏上了产学研合作自主研发之路。他们组建了一支由浙江大学教授陈志荣为核心的专业研发团队，经过近15年的不懈努力，完成对传统海因法合成蛋氨酸工艺的优化改进。
突破技术难题 构建成套生产技术体系
“D,L-蛋氨酸的主流生产技术为海因水解法，海因水解法又分为钠盐工艺和钾盐工艺。钠盐工艺的副产物量大且难以处理，其原子利用率低，后续分离工艺复杂；钾盐工艺与之相比更具竞争力，但存在技术缺陷，比如存在含氮、硫母液大量排放，环保压力大等一系列问题。”陈志荣介绍说。
面对以上难题，研究团队以工艺绿色化、生产连续化、控制自动化、品质高端化为目标展开系统研究。针对含氮、硫母液排放量大的问题，团队开发蛋氨酸绿色合成全循环技术，实现了母液的高效循环利用；针对产品晶型不稳定的问题，团队通过研究反应结晶机理、优化酸化反应过程的中和方式，提高生产稳定性，并有效控制结晶成核过程；在能量消耗方面，团队充分利用工艺反应热和集成过程中的热量，降低能量总消耗；在“三废”处理与综合利用方面，团队实现工艺水全部循环使用，水解过程产生的氨气和二氧化碳经过吸收，又重新参与海因合成，基本无废气产生。此外，团队还对关键中间体系列催化剂进行开发，大幅提高了中间体的合成效率和选择性，减少了能源消耗和副产物的生成。
通过一系列关键技术的突破，新和成公司构建了具有自主知识产权的高品质D,L-蛋氨酸制造成套技术体系，打破了国外企业对蛋氨酸市场的长期垄断，为我国养殖业的健康发展提供了有力保障。
重塑市场格局 规模化生产高品质产品
“技术突破只是第一步，将先进的技术转化为实际的生产力，实现高品质D,L-蛋氨酸的大规模生产，才是项目团队的最终目标。”陈志荣说。
新和成公司迅速启动了产业化落地计划。蛋氨酸合成技术中易腐蚀、有毒有气味的原料居多，在产业化过程中防腐蚀问题和气味控制十分重要。2014年，新和成公司启动第一次模拟放大验证，收集基本数据，给大生产提供充分数据支撑。2016年，一期5万吨/年蛋氨酸成套装置一次性开车成功，蛋氨酸国产化的梦想终成真。
接下来，新和成持续布局蛋氨酸生产线。2020年，二期10万吨/年蛋氨酸装置投产，2023年三期15万吨/年蛋氨酸装置投产。年产能30万吨的高品质D,L-蛋氨酸生产线完成建设。
“2014年，国内蛋氨酸货源紧缺，价格一路飙升到每千克110元，在新和成蛋氨酸投入市场后，价格迅速回落，2016年下跌到25元左右，为养殖业节省了大量成本。”山东新和成氨基酸有限公司总经理王正江介绍，“这个价格才是有利于国内养殖企业健康发展的，也是新和成创新发展的意义所在。”
新和成公司凭借自主知识产权的制造技术，保障了国内高品质D,L-蛋氨酸的稳定供应，为我国养殖业的健康发展提供了坚实基础。接下来，该公司将积极拓展蛋氨酸的应用领域，为蛋氨酸产业的发展开辟新的市场空间。
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