欢迎来到中国化工信息杂志
冷观甘氨酸火爆背后
2009年3期 发行日期:2009-01-21
作者:侯乐山
冷观甘氨酸火爆背后
□中国化工信息中心   侯乐山
草甘膦带热甘氨酸
  甘氨酸作为一种重要的精细化工产品,广泛用于医药、农药、食品、化肥、饲料等领域。近年来,随着草甘膦
市场迅速发展,其重要原料甘氨酸同样得到快速发展。2002年我国甘氨酸产量为5.7万t,2007年达到12万t,
年均增长16.1%。
  2007年我国甘氨酸产能为15.5万t/a,规模最大的企业是河北东华集团,产能为10万t/a,河北元氏县宏升
化工有限公司和江西电化中达化工有限公司各拥有1万t/a的装置,此外江苏泰州市高伟化机厂、保定满通精细化
工有限公司、南通东昌化工公司也都形成一定规模,详情见表1。
  由于市场需求旺盛, 2008年河北东华集团把装置能力扩大到16万t/a;重庆三峡油漆股份有限公司5t/a装
置建成投产。截止到2008年9月,我国甘氨酸总产能达到26万t/a。
表1   2007年我国主要甘氨酸生产企业产能统计  万t/a
    生产企业                       产能
河北东华集团                       10.0
江苏泰州市高伟化机厂                1.5
河北元氏县宏升化工有限公司            1.0
江西电化中达化工有限公司            1.0
其他                                2.0
合计                               15.5

工艺技术更趋优化
    甘氨酸的工业生产方法有天然蛋白质水解法、氯乙酸氨化法和施特雷克(Strecker)法。
    1.水解法
    将明胶或废蚕丝等天然蛋白物料加入到工业盐酸中,在110~120℃下回流加热24h,用双缩脲检验反应液,当
紫色消失表明其水解充分,然后加水、活性炭粉充分搅拌,维持60℃温度,滤去杂质后得棕色水解液。先用活性
炭吸附掉水解液中的酪氨酸,再用离子交换柱分离出甘氨酸,同时也可分离得到丙氨酸、丝氨酸。此法较古老,蛋
白质原料消耗量很大,因而发展受限,加上工艺也较复杂,逐步被淘汰。
    2.氯乙酸氨化法
    以氯乙酸和合成氨为原料,在乌洛托品水溶液下进行反应。流程图如下:
  氯乙酸法特点是原料易得、合成工艺较简单、对设备材质要求不高、易操作,国内生产厂普遍采用此法。脱除
反应过程中要大量添加甲醇或乙醇,以使甘氨酸从浓缩液中析出,还要消耗大量乌洛托品。此外也可加入碳酸铅将
氯化铵分解为NH3和PbCl2,再用H2S将铅离子沉积去除。近年离子交换树脂法脱除氯化铵逐步被看好,可节约甲
醇或乙醇等溶剂。由于各生产厂工艺水平不一,原料消耗量也就各不相同。氯乙酸法平均消费定额见表2。
    3.施特雷克(Strecker)法
    以甲醛、氰化钠、氯化铵为原料,反应得甲叉氨基乙腈,然后加入冰醋酸使之析出。将甲叉氨基乙腈在H2SO4
作用下用乙醇分解得氨基乙腈硫酸盐,然后用氢氧化钡分解得甘氨酸钡盐,加入H2SO4将沉淀出的BaSO4过滤,滤
液浓缩冷却后析出甘氨酸结晶,再进行精制处理即得成品(消耗定额见表3)。
   此工艺路线较长,操作条件也较苛刻。但优点是产品易于精制,当采用丙烯腈副产氢氰酸时,成本也较低,适
于大规模工业生产。目前国外生产厂多采用此法。
表2  氯乙酸法消耗平均定额     t/t
   原 料                消耗量
氯乙酸(95%)            1.6
液氨                    0.88
乌洛托品 (98%)        0.35
甲醇(98%)                1.1

表3  施特雷克法消耗平均定额   t/t
      原  料            消耗量
甲醛(70%)                0.114
NaCN(70%)                0.98
NH4Cl(70%)            1.02
Ba(OH)2(80%)        1.43
H2SO4(90%)            0.725

消费稳步增长
     甘氨酸的消费市场主要在农药(生产草甘膦)、医药(药物溶剂、缓冲剂及药品合成)、食品(调味、营养补
充)以及试剂有机合成等方面。近年下游市场发展迅速,国内外甘氨酸需求都很旺盛。2002年我国甘氨酸消费量
为5.75万t,2007年增加到14.6万t。
     (1)农药  我国是世界草甘膦主要生产国之一,2007年草甘膦总产能30万t/a,产量19万t。我国草甘膦
生产采用的主要技术路线是甘氨酸/亚磷酸二甲酯法,占全国总产量的75%,2007年我国用于生产草甘膦所消费甘
氨酸量为12万t。
  截止2008年底,国内草甘膦产能达到40多万t/a,2012年将达到50万t/a,新增草甘膦装置大多为甘氨酸
法工艺,预计到2012年农药行业甘氨酸消费量将达到20万t。
  (2)食品  甘氨酸能改善食品的风味和品质,并具有抗氧化和防腐作用,可以延长食品保质期。我国因没有
相应的食品级甘氨酸质量标准,食品加工企业只能从国外进口,2007年预计该领域消费甘氨酸4000t,随着人们对
食品各方面要求的提高,甘氨酸在食品中的应用将逐步增加,预计2012年国内食品行业对甘氨酸的需求量将达到
1万t。
  (3)饲料  在国外,牛羊饲料配方中都加入甘氨酸,特别在10周内鸡雏用饲料中是不可缺少的成分,而我国
饲料中很少添加甘氨酸。我国是世界第二大饲料生产国,并以年均8%的速度增长,随着中国食品级甘氨酸的规模
化生产,甘氨酸作为饲料添加剂的前景非常广阔,2007年我国饲料行业甘氨酸消费量约3000t,预计2012年消费
量将达到5000t。
  (4)其他   除以上领域以外,甘氨酸在医药、化肥等领域中也有应用,2007年消费量约1.3万t。国内甘氨
酸消费情况见表4。
   表4  我国甘氨酸消费状况     万t
消费领域   2007    2012     年均增长率/%
农药         12         20            10.8
食品        0.4          1            20.1
饲料        0.3        0.5            10.8
其他        1.3        2.0             0.0
合计        14.0    23.5        10.9

价格急速下挫
  2007年以前甘氨酸价格波动不大,一直低位运行。2007年6月价格为1.6万元/t,7月份之后由于草甘膦价
格猛涨带动了甘氨酸价格的上扬。2007年7月草甘膦价格不到3万元/t,同年12月份上涨到6.5万元/t,2008年
初突破8万元/t。致使甘氨酸价格从2002年的1.2万元/t涨到2007年底的 4.0万元/t。2008年由于对下游产品
草甘膦市场预期发生变化以及渝三峡甘氨酸装置投产,国内甘氨酸价格大幅下降,2008年4月降到1.8万元/t。
目前甘氨酸价格处于较低的位置,产品利润低,价格继续下行幅度不会太大。

投资需谨慎
  草甘膦市场的火爆,引发了人们对甘氨酸投资的极大兴趣,国内企业纷纷新建或扩建甘氨酸装置。
  在生产与建设过程中企业应对一些问题给予以足够的重视。一是草甘膦生产原料二乙醇胺供应将得到一定程度
缓解,相当一部分草甘膦装置可能采用IDA路线生产,甘氨酸消耗量将因此降低。二是目前国内主要采用氯乙酸氨
解法生产甘氨酸,氯乙酸为剧毒危险化学品,运输和贮存都受到一定限制,在没有原料氯乙酸配套的前提下,盲目
建设甘氨酸装置,可能会在未来激烈的市场竞争中处于劣势。
当前评论