傳統(tǒng)的乙醇酸生產(chǎn)工藝為羥基乙腈酸性水解法，毒性大、成本高，這些因素使得聚乙醇酸作為一種極具價(jià)值的可降解塑料，卻一直未能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。中國煤制乙二醇行業(yè)的大發(fā)展，使草酸二甲酯大規(guī)模生產(chǎn)聚乙醇酸成為可行的工藝路線，逾百萬噸在建、擬建項(xiàng)目計(jì)劃投產(chǎn)。

聚乙醇酸（PGA）是一種具有良好生物降解性和生物相容性的合成高分子材料，與傳統(tǒng)的性能穩(wěn)定的高分子材料如塑料、橡膠等不同，PGA作為材料在使用到一定時(shí)間后逐漸降解，并最終變成對人體、動(dòng)植物和自然環(huán)境無害的水和二氧化碳，是目前已知的降解性能最好的高分子材料之一。

表1 聚乙醇酸（PGA）性能特點(diǎn)及適用領(lǐng)域

近年來，日本、美國等發(fā)達(dá)國家積極開發(fā)聚乙醇酸（PGA）、脂肪族聚酯（PCL）等新型石油基可降解塑料。國際上主要通過乙醇酸、乙醇酸酯、乙交酯等原料在催化劑作用下縮聚而成，工藝技術(shù)路線以乙交酯開環(huán)聚合法為主。

據(jù)隆眾咨詢統(tǒng)計(jì)，截止至2021年末，中國煤制乙二醇總產(chǎn)能在757萬噸/年，2025年中國煤制乙二醇總產(chǎn)能將增至1040萬噸/年，相應(yīng)DMO產(chǎn)能超過2000萬噸/年，將為PGA提供豐富的原料來源。

圖1 草酸二甲酯（DMO）制聚乙醇酸（PGA）工藝路線簡圖

草酸二甲酯（DMO）加氫制乙醇酸甲酯（MG），進(jìn)而從乙醇酸甲酯（MG）生產(chǎn)聚乙醇酸（PGA）主要有兩條工藝路線：

1、乙醇酸甲酯（MG）在催化劑的作用下，經(jīng)加熱脫醇，直接縮聚合成PGA

2、乙醇酸甲酯（MG）水解制乙醇酸，乙醇酸制中間產(chǎn)品乙交酯，乙交酯開環(huán)聚合成PGA。

直接縮合聚合法比開環(huán)聚合法工藝流程短，操作簡單，合成成本低。開環(huán)聚合法國內(nèi)外均對其研究較多，該法可以使用多種催化劑。開環(huán)聚合法所需原料乙交酯制備工藝復(fù)雜、提純難度大、成本高、工藝流程長、PGA生產(chǎn)成本高昂、且制品易有重金屬殘留，但開環(huán)聚合法可以生產(chǎn)平均分子量較高的PGA。

受限于原料乙醇酸和乙交酯的供應(yīng)問題，中國PGA長久以來沒有形成有效的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,2010年前中國PGA產(chǎn)品大多屬于科研院所研究水平。2010 年開始，上海浦景化工開始自主研發(fā)煤制PGA生產(chǎn)技術(shù)，2015年6月上海浦景化工的草酸酯原料生產(chǎn)乙醇酸技術(shù)在內(nèi)蒙古通遼實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，此技術(shù)可通過合成氣EG路線更換加氫催化劑得到乙醇酸產(chǎn)品，成本低廉，過程安全環(huán)保。2018年中國第一套3000噸/年的PGA裝置投產(chǎn),同年第一套萬噸級(jí)裝置開始建設(shè)，2020年第一套萬噸級(jí)裝置一期投產(chǎn)。

未來五年中國PGA生產(chǎn)規(guī)模將迎來跨越式發(fā)展。根據(jù)項(xiàng)目預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)來看，2022-2026年國內(nèi)PGA在建、擬建項(xiàng)目產(chǎn)能累計(jì)達(dá)113.3萬噸，具體包括：國家能源集團(tuán)榆林能源化工有限公司5萬噸/年、通遼金煤化工有限公司33萬噸/年（3+30）、中國石油化工股份有限公司湖北化肥分公司5萬噸/年、內(nèi)蒙古榮信化工有限公司0.3萬噸/年、內(nèi)蒙古久泰新材料科技股份有限公司20萬噸/年、中國石化長城能源化工（貴州）有限公司50萬噸/年（20+30）。

表2 2022-2030年中國聚乙醇酸（PGA）在建、擬建項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)表（萬噸）

但是，PGA由千噸級(jí)別到萬噸級(jí)別的生產(chǎn)技術(shù)是否可行，仍需得到工業(yè)化驗(yàn)證。同時(shí)，PGA產(chǎn)品的市場應(yīng)用能否得到下游客戶的認(rèn)可也是一個(gè)問題。