生化法丙烯酰胺后续研究潜力巨大
□   中国化工信息中心  戎志梅
　　丙烯酰胺是一种重要的基础化工原料，也是生产PAM的单体。微生物生化法丙烯酰胺生产技术是以丙烯腈为原
料，以丙烯腈水合酶为催化剂进行水合反应而得到丙烯酰胺产品的新技术。该技术具有高选择性、高活性、高转化
率及在常温常压下进行水合反应等特点，同时还具有丙烯腈反应完全，省去丙烯酰胺回收工段和铜分离工段，无副
产物和无机盐及残留铜离子等杂质，提高了生产过程的安全性，工艺简单，设备投资少，三废少等优点，被认为是
当代最先进最经济的丙烯酰胺生产工艺。
　　我国生化法丙烯酰胺生产技术研究连续被国家列入三个五年攻关计划，“七五”期间是小试攻关；“八五”期间
是中试攻关；“九五”期间是产业化攻关。在“九五”期间国家将此项目列为重中之重攻关项目。经过攻关，我国
微生物法丙烯酰胺生产技术取得很大成功，建成了多套万吨级工业化生产装置，产业化水平跃升世界领先水平。目
前我国该技术产业化生产装置规模世界第一；产品质量（水溶液）世界第一；丙烯腈转化率及选择率世界第一。
　　国内对该技术的研究开发长达20多年，在生产技术上取得较大进展，包括“一种腈水合酶基因工程菌的构建
方法以及基因工程菌株和应用“等十余篇专利技术。未来生化法丙烯酰胺技术发展趋势主要集中在丙烯酰胺生产菌
株的基因工程改造技术等方面。
　　利用微生物腈水合酶催化水合丙烯腈生成丙烯酰胺现有的生化法工艺中仍然存在菌种（含腈水合酶）的热稳定
性和产物/底物耐受性差、有副产物生成，从而能耗和成本高等问题。为此，近年来研究人员将基因工程方法和化
学工程技术有机地结合起来，提出了采用基因工程策略解决化学工程问题的新思路。在中空纤维膜反应器耦合游离
细胞催化水合工艺基础上，提出并实施了一系列针对丙烯酰胺生产菌株的全局调控和基因工程改造策略。
　　目前，世界上微生物法丙烯酰胺技术仅有中国、日本、俄罗斯、法国等少数国家掌握，并建有工业化生产装置。
各国菌种来源不同，而仅中国能生产生物丙烯酰胺晶体，且生化法丙烯酰胺晶体生产规模在中国增长最快。
　　利用微生物产生的水合酶取代化学法催化剂进行化工产品生产，不但可以把丙烯腈转化为丙烯酰胺，还可以在
其他化工原料中间体以及医药中间体和化工产品之间应用，其后续研究潜力更大。