亚氨基二乙腈发展概况及市场前景

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起，技术和市场都还有比较大的上升空间。2007 年 国家对工业用天然气大幅提高了价格，从未来的长 期趋势看，天然气的价格还有进一步提升的空间， 对以天然气为原料的甘氨酸和亚氨基二乙腈的成 本将产生一定的影响。但由于以天然气为原料的亚 氨 基 二 乙 腈 生 产 成 本 远 低 于 其 他 工 艺 的 水 平 ，同 时，国际能源价格的上涨也会相应带来其他工艺的 原料成本上升。因此，相对于其他工艺其优势并没 有改变。 1.2.2 石油路径
作为一种重要的有机合成中间体，亚氨基二乙 腈主要用于合成草甘磷。用亚氨基二乙腈代替二乙 醇胺合成亚氨基二乙酸，再氧化成双甘磷，进而生产 草甘磷的工艺路线与传统方法相比可降低原料成本 约 3000 元/吨。草甘磷是一种高效、低毒、广谱、内吸 传导型茎叶处理灭生性除草剂，由于其优异的除草 性能，自 1971 年美国孟山都研制出来后，迅速在市 场上得到推广，目前尚无替代产品。2007 年 12 月 18 日美国通过了一项新能源法，法案提出高级生物 燃料概念，将加强非常规生物能源开发，由于石油危 机也使得各个国家都在大力推广燃料乙醇，转基因 作物的扩大种植已成定势，特别是转基因抗草甘磷 作物的大面积种植，使全球对草甘磷的需求大增。 同时目前世界最大的草甘磷生产商孟山都没有扩产 计划，其产能自 2004 年起已无法满足美国、加拿大、 欧盟等国需求，已经开始从中国进口草甘磷原料，以 弥补其产能不足。由于全球对草甘磷的需求增加， 对合成草甘磷的中间体需求也将呈逐年上升的趋 势。亚氨基二乙腈作为一种极具发展前景的农药草 甘膦中间体，市场潜力非常看好。 1 生产方法 1.1 合成工艺
上海泰禾（集 团）有限公司
广安安居工业
项目占地 500 亩，由川中油气矿、四川华润万通燃气公司落实该项
10000 集中区龙眼井化 目所需的天然气用气指标，一期工程投资 1 亿元，2009 年 1 月底前投 10
（一期工程） 工工业园 产，年产量 1 万吨、产值 3 亿元。计划 2010 年 6 月底前，完成全部工程建
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的操作性。 1.1.2 起始原料羟基乙腈
以羟基乙腈为起始原料合成亚氨基二乙腈的 工艺，其特征在于将原料羟基乙腈和氨水分别预 热后再混合发生反应。该工艺针对现有技术的缺 陷，采取一系列工艺措施，使得采用此方法得到的 产品亚氨基二乙腈，其收率均在 90％以上，纯度提 高到 98％以上，产品收率高，质量好，能实现环保 清洁工艺生产。还有一种合成工艺是在 5℃时加入 氨水、羟基乙腈及阻聚剂进行氨解反应生成中间 体亚氨基二乙腈，在 102℃，碱水解该化合物，生成 相应的亚氨基二乙酸钠盐。用酸将溶液酸化，析出 亚 氨 基 二 乙 酸 晶 体 ，脱 色 重 结 晶 ，抽 滤 、干 燥 得 产 品亚氨基二乙酸。亚氨基二乙酸的收率 85％，含量 达 99．3％。 1.2 工业路径
根据我国有机合成工业发展所能提供的原料、 在不同时期开发了不同的工艺路线、建设了各种不 同路线的生产装置，形成了目前多种工艺路线并存 的局面。亚氨基二乙腈也是这样，其合成有很多专
利报道和不同方法。合成亚氨基二乙腈可以用氢氰 酸（HCN）或羟基乙腈为起始原料，合成亚氨基二乙 腈后除少量产品供应市场外，其余大部分产品都进 一步加工成用于生产草甘膦的中间体亚氨基二乙 酸。四川省天然气化工研究院研究开发的羟基乙腈 管式连续反应法制亚氨基二乙腈，是以羟基乙腈为 起始原料，与质量百分含量为 95％～100％的液氨反 应，制得亚氨基二乙腈。本方法制备亚氨基二乙腈 的收率高、纯度高、成本低、制备过程连续稳定，工艺 技术达国内先进水平。该项目被列为四川省科技成 果转化资金项目，四川省技术创新技术项目，并已开 始采用该技术建设工业化生产装置。目前合成亚氨 基二乙腈的方法根据起始原料的不同可分为以下两 种。 1.1.1 起始原料氢氰酸
石油路径是利用采用丙烯氨氧化法生产丙烯 腈的过程中得到的副产物氢氰酸来制取亚氨基二 乙腈。以丙烯、氨、空气和水为原料生产丙烯腈，反 应物在沸腾床中催化剂作用下，常压和 400～500℃ 生成丙烯腈，然后经中和塔用稀硫酸除去未反应 的氨，再经吸收塔用水吸收丙烯腈等气体，形成水 溶液，使该水溶液经萃取塔分离乙腈，在脱氢氰酸 塔 除 去 氢 氰 酸 ，再 经 脱 水 、精 馏 得 到 丙 烯 腈 产 品 ， 副产品有乙腈、氢氰酸和硫酸铵。其中氢氰酸就是 可用于合成亚氨基二乙腈的廉价原料，进而采用 IDA 法合成草甘膦。而国外厂商大多利用这种丙烯 腈副产的氢氰酸来合成草甘膦，既充分利用了氢氰 酸资源，又具有流程短、生产成本低、产品质量好、纯 度高(≥99％)等优点。
产装置正常运行。公司将在西南地区投资建设亚氨 基二乙腈项目以解决公司的原料问题，公司未来草 甘膦扩产中将采用这一新工艺。目前更投资于天然 气制 5 万吨/年亚氨基二乙腈一期工程，这无疑是 公司强化竞争优势的关键举措。华星化工公司在重 庆的资子公司亚氨基二乙腈项目一期 （3.4 万吨/ 年）计划 2009 年中期建成，该项目建成将大大降低 公司的原料成本。此举不仅延伸了亚氨基二乙腈产 业链，确保草甘膦生产原料供应的稳定，同时也给 草甘膦生产带来了明显的成本优势，保证企业利润 最大化。 2.2 装置建设
近年来，重庆紫光化工有限责任公司利用天然 气副产的氢氰酸合成了含量 95％的亚氨基二乙腈， 是目前先进的清洁生产工艺，生产成本大大下降，环 保优势和成本优势凸现，将亚氨基二乙腈通过水解 反应合成亚氨基二乙酸的工艺路线引起了国内相关 企业的重视，并进行了生产试验，目前湖北、江苏等 地数家企业已利用该工艺生产出草甘膦产品，并已 有产品出口。通过多年的研究攻关，我国已经打通了 亚氨基二乙腈-IDA 法从天然气到草甘膦的生产工 艺路线，整个路线的工业化生产基本不存在技术上 的问题。
随着草甘膦价格的疯狂上涨，相关企业扩大产 能后的影响之一是生产原料凸现供应紧张，而亚氨 基二乙腈作为草甘膦中间体正是在此时成为抢人眼 球的热点化工产品，而且该项目的开发和投资建设 符合国家产业政策，属于国家鼓励类中“高效、低毒、 安全新品种农药及中间体开发生产”的化工项目。目 前越来越多行业内和行业外的企业开始介入草甘膦 中间体的生产和开发，并纷纷投资建设亚氨基二乙 腈生产装置，这些装置大多是利用天然气为原料合 成氢氰酸，进而生产亚氨基二乙腈，而四川近年来发 现的达州、广安、长寿、万州等地的丰富的天然气资 源，正好为采用天然气路径建设亚氨基二乙腈装置 提供了充足的原料。据不完全统计，目前在建拟建的 亚氨基二乙腈生产装置见表 1。
目前开发成功的一种羟基乙腈法采用联合反应 器连续化合成亚氨基二乙酸（IDA）的环保清洁新工 艺，其特征是以氢氰酸为起始原料，经与甲醛溶液吸 收合成羟基乙腈水溶液，羟基乙腈水溶液与氨在催 化剂作用下在联合反应器内连续化反应合成亚氨基 二乙腈，反应液通过两次结晶分离得到亚氨基二乙 腈固体，母液再次浓缩结晶回收催化剂，最后母液实 现综合利用。亚氨基二乙腈在有氢氧化钠存在下水 解成盐得到亚氨基二乙酸钠水溶液。这种亚氨基二 乙酸钠水溶液可直接用于生产双甘膦，最后生产草 甘膦；也可冷却结晶得含结晶水的亚氨基二乙酸钠 固体，或脱水干燥得无水固体产品，同时也可以用酸 酸化得亚氨基二乙酸结晶。这种联合反应器的使用， 大大减少了设备投资，非常有效地提高了投资效率， 充分发挥了自动化控制的效能，生产操作方便简捷， 能实现高效能、低能耗生产，有效地保证了安全生产
工业化生产亚氨基二乙腈主要有天然气路径和 石油路径两种，见图 1。 1.2.1 天然气路径
天然气路径在国内近年来的研究开发已取得了 一些进展，整个工艺使用的是天然气氨氧化法合成 氢氰酸。国内对该工艺的研究并不深入，短期内难 有实质性突破。但天然气制亚氨基二乙腈项目科技 含量高、产业链长、市场前景好，目前在国内异军突
亚氨基二乙腈主要用于合成亚氨基二乙酸，与 三氯化磷、盐酸、甲醛反应得到的双甘膦，除用于生
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农化新世纪
企业名称
表 1 近期部分在建拟建的亚氨基二乙腈生产装置概况
生产规模 投资总额 万吨/年 万元
建设地点及 建设周期
装置建设概况
重庆华歌生物 14
化学有限公司
72821.9
重庆市万州区 盐气化工园区
2008置，配套装置有年产 10 万吨氢 氰酸装置、20 万吨羟基乙腈装置、12 万吨亚氨基二乙酸装置、14 万 吨亚氨基二乙睛装置、9 万吨硫酸铵装置、10 万吨氯化钠装置。生产 工艺总路线为利用天然气为原料生产氢氰酸，以氢氰酸、甲醛为原料 制羟基乙腈，以羟基乙腈、液氨为原料制亚氨基二乙腈。目前正由重 庆市环境科学研究院进行环评。
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亚氨基二乙腈发展概况及市场前景
汪家铭 川化集团有限责任公司 四川 成都 610301
亚氨基二乙腈，英文名 Iminodiacetonitrile ，简 称 IDAN，分子式 C4H5N3，分子量 95.10，外观 为 浅 黄色至褐色粉末，熔点 75～78 ℃，堆密度 0.6～0.7 ， 溶于水（溶解度 6～7 克，25 ℃），易溶于丙酮等有机 溶剂。
图 1 亚氨基二乙腈获取路径及在 IDA 法草甘膦产业链中的位置
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2 国内现状 2.1 技术进展
亚氨基二乙腈是一种氰化物产品，符合当前化 工产业发展方向，生产氰化物产品，有其特殊性，一 般不具备较强的持续竞争力、技术研发实力强、拥 有核心技术条件的企业无法介入。目前国内有安徽 华星化工股份有限公司、山东淄博万昌集团公司、 安徽海丰精细化工有限公司等少数企业生产，年产 量约在 8 万吨左右。四川省天然气化工研究院在国 内氰化物研究开发领域内处于领先地位，该院在 20 世纪 80 年代就开始研究开发亚氨基二乙腈 。 1992 年建成中试装置。2002 年 3 月，加大投入对亚 氨基二乙腈、亚氨基二乙酸的新工艺进行研究与开 发，至 2003 年底，小试研究有所突破，亚氨基二乙 腈收率≥85％，含量≥94％。2004 年 1 月，经过 1 个 月的中试研究，打通工艺流程，生产出合格产品，亚 氨基二乙腈收率≥83％。 2004 年 3 月又投资 300 万元建设 0.2 万吨/年亚氨基二乙腈工业性试验装 置，目前各项技术经济指标达到中试水平。2007 年 7 月 5 日 2 万吨/年该院投资建设的亚氨基二乙腈 产业化项目在成都双流正兴产业园点火开车成功， 7 月 7 日生产出合格产品。该工艺具有自主知识产 权，能耗低、投资低、产品质量好、无污染、技术水平 国内领先国际先进、市场竞争力强和推广应用前景 广阔。