2011-1-27 來(lái)源:涂料與涂裝資訊網(wǎng)
關(guān)鍵詞：琥珀酸 順丁烯二酸酐 表面活性劑 離子螯合劑 PBS 聚丁二酸丁二醇酯
“十一五”期間，中國(guó)琥珀酸年產(chǎn)量飛速發(fā)展，占世界總產(chǎn)量的25％～30％。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)2004年時(shí)琥珀酸年產(chǎn)量只有3000多噸，至2009年我國(guó)琥珀酸年產(chǎn)量已猛增至8650噸，估計(jì)2010年全國(guó)琥珀酸總產(chǎn)量已突破1萬(wàn)噸。實(shí)際上，三年前我國(guó)琥珀酸總產(chǎn)能已達(dá)15550噸，實(shí)際年產(chǎn)量保持在8000～10000噸左右。
目前，國(guó)內(nèi)琥珀酸生產(chǎn)仍以化學(xué)法為主，生物發(fā)酵法還正處于研究階段。
生物路徑生產(chǎn)是大勢(shì)所趨
目前世界生產(chǎn)琥珀酸主要采用合成法，其起始原料為順丁烯二酸酐（下稱(chēng)“順酐”）。順酐加氫后即成為琥珀酸粗品（工業(yè)級(jí)），再經(jīng)精制可得到藥品或食品級(jí)琥珀酸。據(jù)統(tǒng)計(jì)，順酐中用于合成琥珀酸及琥珀酸酯的僅占產(chǎn)量的2.4％，實(shí)際上國(guó)內(nèi)用于合成琥珀酸或琥珀酸酯的順酐原料年消耗量約為 7000～8000噸。
據(jù)市場(chǎng)研究報(bào)告稱(chēng)，中國(guó)的化學(xué)路徑生產(chǎn)琥珀酸已經(jīng)較為成熟，但生物路徑生產(chǎn)則還在研究階段。國(guó)外的生物路徑生產(chǎn)走在了中國(guó)的前面。日本三井物產(chǎn)株式會(huì)社首創(chuàng)以玉米淀粉為起始原料、酶法生產(chǎn)琥珀酸新工藝，其年產(chǎn)據(jù)稱(chēng)在5000噸左右。美國(guó)應(yīng)用碳化學(xué)公司在2002年采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)琥珀酸，目前年產(chǎn)量也有5000噸。
據(jù)了解，發(fā)酵法或酶法生產(chǎn)琥珀酸的成本大約在每噸2200美元左右，比合成法略低一點(diǎn)。美國(guó)擁有世界最大的玉米產(chǎn)量，美國(guó)應(yīng)用碳化學(xué)公司利用其豐富的玉米淀粉資源經(jīng)微生物發(fā)酵制取琥珀酸可大大提高其玉米的產(chǎn)品附加值。公司擬在近期內(nèi)將發(fā)酵法生產(chǎn)琥珀酸的年產(chǎn)能力擴(kuò)大至7萬(wàn)～8萬(wàn)噸。這樣一來(lái)，琥珀酸最終成本可降至每噸500美元，即每公斤成本僅50美分。而且，發(fā)酵法生產(chǎn)琥珀酸的三廢排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于合成法的排放量，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，如果發(fā)酵法生產(chǎn)琥珀酸收得率能提高20％～30％，則今后世界各國(guó)都將放棄合成法生產(chǎn)琥珀酸舊工藝而改用發(fā)酵法新工藝。
我國(guó)雖有多家科研機(jī)構(gòu)在研究微生物發(fā)酵法生產(chǎn)琥珀酸新工藝，但迄今只有清華大學(xué)一家獲得成功。據(jù)了解，吉林省擬利用該省豐富的玉米資源并引進(jìn)清華大學(xué)開(kāi)發(fā)的新技術(shù)，用玉米淀粉發(fā)酵法生產(chǎn)琥珀酸，總投資在1.5億元人民幣左右，預(yù)計(jì)琥珀酸年產(chǎn)量為3萬(wàn)噸，為全國(guó)發(fā)酵法生產(chǎn)琥珀酸第一家。
此外，我國(guó)浙江工業(yè)大學(xué)馬淳安教授及其領(lǐng)導(dǎo)的課題組從上世紀(jì)九十年代開(kāi)始研究琥珀酸清潔合成新工藝，即“無(wú)隔膜電解法生產(chǎn)琥珀酸新工藝”。據(jù)說(shuō)此法為世界首創(chuàng)。目前僅我國(guó)一國(guó)在利用該法生產(chǎn)琥珀酸。
21世紀(jì)初，馬淳安教授及其助手與安徽三信化工公司合作建成我國(guó)第一條琥珀酸電解法試驗(yàn)生產(chǎn)線，年產(chǎn)量為500噸。隨后，馬淳安教授又與安徽安慶市興和化工公司合作，建成一條年產(chǎn)3000噸級(jí)的電解法琥珀酸新生產(chǎn)線。我國(guó)絕大多數(shù)琥珀酸生產(chǎn)企業(yè)均在使用順酐加氫法生產(chǎn)，目前只有安徽三信化工和興和化工使用馬淳安教授發(fā)明的新工藝。
今后產(chǎn)量大增
長(zhǎng)期以來(lái)，琥珀酸在國(guó)際工業(yè)界主要用于表面活性劑、離子螯合劑、食品工業(yè)用途和醫(yī)藥工業(yè)用途。目前國(guó)際市場(chǎng)上琥珀酸年銷(xiāo)售額大約在4億～6億美元。過(guò)去幾年來(lái)全球琥珀酸總消耗數(shù)量大約在每年20萬(wàn)噸左右，估計(jì)最大市場(chǎng)容量為25萬(wàn)～28萬(wàn)噸，但全球用于醫(yī)藥工業(yè)原料的琥珀酸只有2萬(wàn)噸左右。有數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)琥珀酸年產(chǎn)量約占國(guó)際藥用級(jí)琥珀酸的25％～30％。目前藥用級(jí)琥珀酸的國(guó)際市場(chǎng)銷(xiāo)售均價(jià)在每公斤2.76美元，國(guó)際市場(chǎng)年增長(zhǎng)率為 8％～10％，且?guī)啄昀镆恢陛^為穩(wěn)定。
除了安徽三信化工和興和化工這兩家生產(chǎn)商，我國(guó)琥珀酸產(chǎn)量較大的生產(chǎn)商還有：湖北遠(yuǎn)成集團(tuán)（遠(yuǎn)成藥業(yè)公司），年產(chǎn)能在1500～1800 噸；江蘇丹陽(yáng)市仙橋涂料有限公司，年產(chǎn)能在1000噸；陜西寶雞寶玉化工有限公司，年產(chǎn)能為1000噸；武漢金諾化工公司，年產(chǎn)能為500噸等等。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外新開(kāi)發(fā)出琥珀酸的一大新用途是用于合成可在環(huán)境中完全降解的新型綠色塑料—— 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）。現(xiàn)PBS在我國(guó)已初步實(shí)行產(chǎn)業(yè)化。中科院與杭州鑫富藥業(yè)公司合作在杭州建成一條年產(chǎn)2萬(wàn)噸級(jí)PBS生產(chǎn)線；清華大學(xué)與和興化工合作，擬在今后建設(shè)一條年產(chǎn)5萬(wàn)噸級(jí)的PBS生產(chǎn)線；此外，浙江義烏市和廣東省多地市也在積極籌備建設(shè)PBS新生產(chǎn)線。
可以預(yù)計(jì)，在“十二五”期間，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)琥珀酸的年需求量將猛增至10萬(wàn)噸以上。但必須指出，作為醫(yī)藥工業(yè)用途的琥珀酸實(shí)際年增長(zhǎng)率將維穩(wěn)在8％～10％。今后琥珀酸最大用途將是新型綠色塑料（PBS）和食品添加劑。
由于琥珀酸前景看好，我國(guó)不少省市均在積極擴(kuò)大琥珀酸及順酐產(chǎn)能。據(jù)了解，我國(guó)新疆鄯善縣擬利用當(dāng)?shù)刎S富的石油氣資源，新上一條年產(chǎn)琥珀酸 2萬(wàn)噸的生產(chǎn)線；新疆克拉瑪依市則已建成年產(chǎn)2萬(wàn)噸級(jí)的順酐生產(chǎn)線；烏魯木齊市在建一條10萬(wàn)噸級(jí)順酐生產(chǎn)線；山西省已建成年產(chǎn)順酐6萬(wàn)噸的生產(chǎn)線，現(xiàn)該省順酐年產(chǎn)能高達(dá)30萬(wàn)噸，位居國(guó)內(nèi)第一；安徽省安慶市擬在“十二五”期間新上一條琥珀酸生產(chǎn)線，主要用于生產(chǎn)PBS綠色環(huán)保塑料；吉林省擬建設(shè)發(fā)酵法琥珀酸3萬(wàn)噸生產(chǎn)基地。在“十二五”期間我國(guó)琥珀酸產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)高速發(fā)展期，至2016年總產(chǎn)量可望達(dá)10萬(wàn)噸或以上。