基于微流场反应技术的生物基无毒增塑剂及其衍生
物连续绿色制造
成果依托单位：南京工业大学-先进生物制造协同创新中心
主要完成单位：南京工业大学
成果简介：
生物基无毒增塑剂是增塑剂产业 （约 300 万吨/年）绿色无毒
化转型升级的 重要品种，有力地保障了 1900 万吨/年 PVC 产品的
健康安全性，同时广泛用于橡 胶、尼龙、涂料等产业，涉及产值超
万亿元。其代表性产品乙酰柠檬酸三丁酯、 环氧植物油脂已获得美
国食品药品安全局无毒认证，满足常规塑料制造需求，具 有安全环
保、高效固碳等优势；此外，由环氧植物油脂衍生可制备生物基聚氨
酯 硬泡多元醇，可有效解决现行聚醚多元醇产品 （约 100 万吨/年）
对环氧丙烷等 资源的过度依赖、制造安全性差等问题。 然而，上述
产品制造涉及技术面宽、装备要求高、工程化难度极大，突出表现：
（一）环氧植物油脂生产过程安全性差，已成国际共性难题；
（二）国际上尚无可 全替代型生物基聚氨酯硬泡多元醇；
（三）我国乙酰柠檬酸三丁酯纯度、色泽等核 心质量指标低，
制约下游应用。
上述问题的技术本质是间歇工艺导致的安全性差、转化效率低、
过程难以控制，亟待利用微流场反应技术 （MFS）实现生产连续化、
绿色化和微型化。但尺度放大与尺度效应难以同步保持、系统集成困
难、工程装备缺失，导致在复杂有机化工体系中的规模化应用，仍是

MFS 技术领域的国际共性难题。
基于此，项目进行如下发明：
1.发明基于流场结构优化的微尺度效应调控方法，创制系列高匹
配型流场结构，将边界尺度拓展至厘米级别，使单流场通量达到万吨
/年规模，在国际上率先实现 MFS 技术的规模化应用，完成年产环
氧植物油脂 30000 吨、柠檬酸酯 50000 吨、生物基聚氨酯硬泡多元
醇 30000 吨；而国际上，如 Bayer、DSM 等公 司，MFS 技术在有
机化工体系中的应用集中在百公斤-百吨/年规模；
2.发明基于 MFS 技术的反应-反应耦联技术和 MFS 单元与传
统化工单元耦联技术，强化产品质量稳定性和过程精确控制，构建国
内唯一稳定生产质量达到国 际标准的柠檬酸酯技术，产品占国内高
端市场 95%以上，迫使美国 Vertellus、 德国 JBL 等公司退出中国
市场；获得国际上首款全替代生物基聚氨酯硬泡多元醇，在性能和成
本方面全面超越石化产品，而 BASF、Dupont、Dow 等企业的同类
产品替代率不足 50%。