编者按：
2024 年天津市开展企业典型创新案例征集及宣讲活动，旨在深入学习贯彻习近平总书记关于科技创新的重要论述，全面展现天津市企业在新质生产力培育及科技创新驱动产业创新方面的丰硕成果。活动中，天津市科协动员各级组织鼓励企业参与，收到数十个行业130家企业案例，经筛选评审遴选出100个典型案例，深度挖掘了10家企业典型创新宣讲案例，组织开展宣讲活动。我们将陆续推出2024年天津市企业典型创新案例故事。
本期推出的是：
塑战塑决 绿径领航 欧尚元的创新之道——聚合级乳酸生产线的工艺开发与核心装备的设计与制造
案例完成单位：
欧尚元智能装备股份有限公司
创新类型：
技术创新
本期案例简介：
《塑战塑决 绿径领航》介绍了欧尚元智能装备股份有限公司在聚合级乳酸生产线工艺开发与核心装备设计制造方面的技术创新。面对白色污染和碳排放压力，欧尚元攻克技术难关，成功研制出国产化智能化分子蒸馏装备，打破欧美30年技术垄断，提升聚乳酸收率和产品质量，降低成本和能耗。同时，公司还研发出红乳酸定向吸附装置等创新技术，推动乳酸、聚乳酸行业创新转型。欧尚元将持续提升聚乳酸性能，构建产业生态，深化技术研究，为我国环保事业贡献力量。
白色污染，主要由难以降解的高分子化合物垃圾造成，因其随意丢弃且降解困难，对生态环境构成严重威胁。我国深受其害，同时面临巨大的碳排放压力，每年废弃塑料产生的碳排放量超过1.6亿吨。因此，发展生物基可降解材料聚乳酸（PLA）产业，对于减少碳排放及消除白色污染至关重要。
聚乳酸（PLA），作为一种新型生物基高分子化合物，具有可再生、可生物分解的特性，是以高纯度聚合级乳酸为原料聚合而成的环保材料。但生产聚乳酸的原料——聚合级乳酸的设备和技术长期被欧美国家垄断，这严重制约了我国该行业的发展，并阻碍了国家环保政策的实施。随着“碳中和、碳达峰”成为国家基本战略，减少碳排放已成为全民责任。
当前，我国每年消耗的潜在不可降解材料超过7500万吨，而PLA产能却不足10万吨，需求缺口巨大。根据我国可持续发展战略及“禁塑令”的实施，预计未来5～8年内，乳酸及PLA产能将迅速增加500万-1000万吨，市场规模有望超过1000亿元。自2020年起，中国多地已实施严格的限塑政策，限制一次性塑料制品的使用，特别是塑料袋和餐具，并加大对生物基材料的研发与产业化政策扶持。聚乳酸作为解决塑料污染问题的关键材料，其需求量正以每年180万吨的速度增长，预计年替代率将递增2%。但令人担忧的是，目前全球仅有四个国家能生产聚合级乳酸，相关制造装备的企业更是屈指可数。这不仅使我国在该技术上“卡脖子”，制约行业与社会发展，还可能加剧进出口贸易逆差。因此，解决聚乳酸生产技术难题，对于我国而言迫在眉睫。
为解决行业痛点，欧尚元智能装备股份有限公司组建了专业的创新团队，专注于聚合级乳酸的深入研究，包括其成分及分子自由程的探讨。分子蒸馏作为乳酸生产的关键环节，其设备的自主研发至关重要。经过不懈努力，我们团队成功研制出国产化的智能化分子蒸馏装备，使整条生产线的国产化率达到95%。这一成果打破了欧美30年的技术垄断，聚合级乳酸收率达85%以上，与进口设备相比，成本降低30%、制造周期缩短70%、故障率减少50%以上，且自动化程度大幅提升，产品质量达到国际先进水平，能耗大幅降低。此外，自研设备还提供特异性适配的定制化服务，推动了两业融合的新业态模式形成。
在攻坚过程中，我们发现分子蒸馏会产生红乳酸堆积问题。传统二甲醚处理方法效率低且产生有毒废物。为此，攻关团队再次发力，又成功研发了红乳酸定向吸附装置及阀阵式多单元连续离子交换系统，通过定向吸附从红乳酸中提取乳酸的无害化处理方式，实现了90%以上的收率和97%以上的乳酸含量，提纯后的乳酸达到聚合级标准，并成功应用于工业化生产中。这一技术填补了国际空白，不仅解决了红乳酸堆积问题，还推动了乳酸、聚乳酸行业的创新转型。
整个攻坚过程历时数年，从团队组建、研发立项到科技攻关，再到0号设备研制成功和工艺验证无误，我们实现了自身的高质量发展。如今，我国聚合级乳酸生产在质量、收率、成本、能耗及综合效益等方面均超越国际水平。我们的科技成果被评为国际先进水平，并成功应用于国内聚合级乳酸生产的龙头企业，如北京首农食品集团京粮龙江生物工程有限公司和河南星汉生物科技有限公司。这些实践充分证明了我们技术的先进性和实用性。
“欧尚元”自成立伊始，就矢志不渝致力于攻克“卡脖子”难题，立志创立超越欧洲的中国民族品牌。在生物基可降解材料聚乳酸的研究中，我们未局限于材料本身，而是从源头出发，积极应对挑战，我们成功研发的乳酸制备工艺的分子蒸馏装备，一举打破长达30年的国外技术垄断，填补了我国乳酸制备核心工艺装备的空白，提升了国产化水平，最终取得了科技创新成果。在创新的征途中，每一步都充满惊喜与挑战。对此，我们深刻认识到，创新需要追根溯源，跨越单一维度，探索多维知识空间。
随着聚合级乳酸品质的提升，聚乳酸产业将迎来颠覆性升级。展望未来公司将进一步提升聚乳酸性能，推动其全面产业化，并携手上下游企业，共同构建以聚乳酸为核心的产业生态，完善产业链，开发新产品，拓展应用领域，实现协同发展。同时，我们将与高校、科研机构等紧密合作，深化技术研究与产品开发，不断提升产品的技术含量和市场竞争力，努力为我国环保事业发展贡献力量。
