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饲料业快速发展为烟酸/烟酰胺奠定良好市场基础
2009年32期 发行日期:2009-08-18
作者:杨卫兰 杜建明
中国热点化工产品市场分析256

饲料业快速发展为烟酸/烟酰胺奠定良好市场基础
□   中国化工信息中心咨询事业部   杨卫兰     天津柯雅美术材料有限公司   杜建明
  烟酸/烟酰胺作为医药、食品和饲料添加剂具有易吸收、效果显著等优点,继在上述行业的应用之后,近年来
在饲料行业得到迅速推广。

原料路线评述
  现有的烟酸/烟酰胺工业化生产方法有烷基吡啶液相氧化法和氨氧化法两类。液相氧化法包括硝酸氧化法、高
锰酸钾氧化法、重铬酸钾氧化法等;氨氧化法是用3-甲基吡啶(3-皮考林)或2-甲基-5-乙基吡啶(MEP)经空气、
氨氧化,得到3-氰基吡啶(烟腈),再进一步水解,可得到烟酸或烟酰胺,它是工业上生产烟酸/烟酰胺最重要的
方法。目前工业上用于制备烟酸/烟酰胺的起始原料主要有3-甲基吡啶、2-甲基-5-乙基吡啶和2-甲基戊二胺
(MPDA)。下面重点对这3种原料路线进行评述。
  3-甲基吡啶路线
  3-甲基吡啶和2-甲基-5-乙基吡啶通常由醛或酮的混合物与氨通过Chichibabin反应制备。甲醛、乙醛和氨在
气相中反应生成吡啶和3-甲基吡啶的混合物。通过选择适当的醛或酮、催化剂和相态(液相或气相),可根据所需
的最终产物而任意调节混合物的组成。气相反应通常使用Al2O3做催化剂,液相反应通常用磷酸或醋酸之类的酸催
化剂。20世纪90年代,美国瑞利公司开发了将氨-醛转变成吡啶、甲基吡啶和烷基吡啶的MFI基和BEA基的沸石
催化剂。
  从化学角度看,3-甲基吡啶是烟酸或烟酰胺理想的起始原料:甲基氧化成羧基选择性好,易氧化,副产物少,
污染小。此外,较高的选择性以及最终产品的低分子量比(1∶1.3)使得3-甲基吡啶成为工业上生产烟酸/烟酰胺
具有吸引力的起始原料。
  在乙醛、甲醛和氨的气相反应中,3-甲基吡啶通常与主产物吡啶以1∶2的比例制得,主产物吡啶的成本和价
格决定3-甲基吡啶的价格和产量。
  2-甲基-5-乙基吡啶路线
  2-甲基-5-乙基吡啶由乙醛、三聚乙醛和氨在催化剂作用下制得,用做高温、定压下硝酸液相氧化制备烟酸的
起始原料,选择这一原料路线的理由有很多:第一,由乙醛和氨在液相中制备MEP的选择性为70%,而传统的3-
甲基吡啶/吡啶工艺选择性仅为20%~40%,因此生产MEP比3-甲基吡啶要便宜;第二,MEP与硝酸反应的选择性高
(>80%),反应生成的NOX气体可回收利用,与空气和水重新生成硝酸,瑞士龙沙公司已使用该工艺40多年。
  此工艺的缺点:①需在高温和一定压力下处理硝酸;②为确保最终产品的质量、外观和物理性质,需复杂的后
处理系统。此外,在制备烟酸/烟酰胺的过程中2-甲基-5-乙基吡啶要失去2个C原子生成CO2,不符合节能减排的
要求,大大削弱了2-甲基-5-乙基吡啶的竞争力。
  2-甲基戊二胺路线
  目前大量的3-甲基吡啶是通过乙醛、甲醛和氨在气相反应中制得,该方法同时生成大量吡啶,因此人们还研
发出了切实可行的生产3-甲基吡啶的替代工艺,即用MPDA环合生成甲基哌啶,然后脱氢制得3-甲基吡啶。2-甲基
戊二腈(MGN)是生产己二腈过程中主要的副产物,是一种很容易得到的起始原料,加氢即可生成MPDA。该路线具
有如下的优点:①3-甲基吡啶纯度高;②从MPDA制备3-甲基吡啶要经过环合和脱氢两步催化反应,其中环合反应
吸热,而脱氢反应放热,因此需要外界提供的能量基本为零;③环合步骤中放出的NH3用于接下来的氨化反应,因
此基本上无氨的浪费及氨的净消耗;④废物得以综合利用(尽管MGN可用作其他聚酰胺的共聚单体,但是用于生产
烟酸的价值更高)。
  国内外几家公司先后报道了用MGN或其加氢产物MPDA生产烟酸/烟酰胺前体的工艺。龙沙工艺在环合生成3-
甲基哌啶的步骤中用Al2O3或SiO2 催化剂(沸石催化剂),第二步催化脱氢生成3-甲基吡啶;三菱工艺在氨存在
的情况下用Rh催化剂直接将MGN加氢生成3-甲基哌啶;瑞利则更进一步,研究出了直接从MPDA生产3-氰基吡啶
且收率很高的方法。20世纪90年代,瑞利实现了从MPDA/3-甲基哌啶到3-甲基吡啶的生产。
  随着全球3-甲基吡啶供应量的增大,烟酸/烟酰胺的原料将从目前的多种原料路线转向以3-甲基吡啶为主,工
艺路线将以3-氰基吡啶水解为主。

市场前景看好
  目前全球烟酸/烟酰胺总产能约5万~6万t/a,其中国内产能约2.2万t/a(烟酸0.2万t/a、烟酰胺2.0万
t/a)。世界烟酸/烟酰胺主要生产商有:瑞士龙沙公司、美国凡特鲁斯特种化学品公司(Vertellus,2006年由 Reilly
Industries 和  Rutherford Chemicals合并而成)、印度吉友联公司(Jubliant Organosys)、日本有机合成药品
(YUKI GOSEI)、台湾长春化学、天津兽药二厂、浙江爱迪亚、浙江新赛等。
  目前全球烟酸/烟酰胺拟、在建项目有3个,其中2个在中国。龙沙公司计划扩张其烟酰胺产能,以适应工业
添加剂需求的增长,计划新建产能1.5万t/a,工厂选址正在进行仔细评估;凡特鲁斯公司在我国江苏南通投资维
生素B3项目,该公司维生素B3的扩产项目分为3-氰基吡啶和其后的烟酸/烟酰胺项目,3-氰基吡啶项目预计在2009
年底竣工;河南新蔡爱迪亚营养科技开发有限公司在河南省驻马店市建设3000t/a维生素B3项目。
  2008年世界烟酸/烟酰胺消费量约4.5万t,其中我国消费量约1.1万t。世界烟酸/烟酰胺的消费构成为:饲
料添加剂占75%、食品添加剂占15%、医药及其他占10%。
  2008年我国饲料总产量1.37亿t,其中配合饲料1.06亿t,浓缩饲料2500万t,添加剂预混料产量为600万
t。2003~2008年我国饲料总产量年均增长率为9.3%,饲料产量的快速稳定增长为烟酸/烟酰胺的消费前景奠定了
良好的基础。2003~2008年我国饲料产量统计见图1。
  烟酸/烟酰胺主要应用于医药、食品和饲料中,相比而言,这几个行业受宏观经济形势影响较小,其对烟酸/
烟酰胺的刚性需求较强,预计今后世界烟酸/烟酰胺的需求量仍将以较快速度增长。因此,很多企业看好这一领域,
但随着生产规模的扩大,世界烟酸/烟酰胺的竞争也将趋于激烈。
  目前我国烟酸/烟酰胺本土企业有7~8家,大多采用3-氰基吡啶水解工艺,但由于3-氰基吡啶需要进口,原
料价格又受国际市场控制,原料供应难以得到保证且质量不稳定。因此,相对于外资企业,我国烟酸/烟酰胺装置
规模小、产量低,产品质量和生产成本都难以与其或抗衡,在激烈的市场竞争中正面临严峻挑战。
  
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