甘氨酸生产现状与发展前景研究
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中国氯碱China Chlor-Alkali
第5期2019年5月No.5May.熏2019
甘氨酸,化学名称氨基乙酸,为白色晶体或结晶性粉末,易溶于水,微溶于乙醇与乙醚。甘氨酸是一
种结构简单的重要有机化合物,
随着人们生活水平的不断提高及身体健康的需要,
甘氨酸已经成为食品、医药行业使用的大宗原料,并在农药、饲料、日用化工等行业得到广泛应用。工业级甘氨酸则主要
用于大规模生产除草剂草甘膦。草甘膦因其除草力强、易分解、低毒无残留等优点,
近年来在中国广泛用于多种农作物及交通、森林、建筑等非耕地除草。甘氨酸还可用作有机合成的溶剂、生化试剂,在日用化学工业中也得到广泛应用。
1国内甘氨酸主要生产厂家及能力
国内甘氨酸年产量约40万t 。其中约30万t 主要
用于生产除草剂草甘膦,其余10万t 用在其他行业。
国内主要甘氨酸生产企业产能统计表见表1。另外,在河北、山东周边还有2万t/a 左右规模的厂家没有统计。
2甘氨酸产量及价格趋势
2.12012-2018年1-3月中国甘氨酸产量走势(见图1)
2.22014-2018年中国甘氨酸价格走势(见图2)
根据近4年的甘氨酸市场行情分析,甘氨酸的价格在8000~17000元/t 之间波动。这主要和国家
甘氨酸生产现状与发展前景研究
侯方敏,王小敏
(中国平煤神马集团开封东大化工有限公司,河南开封475000)
摘
要:介绍了国内甘氨酸的市场应用情况,并简要总结了现有生产厂家及装置规模,分析了几种生
产工艺技术的优劣,提出了发展方向。关键词:甘氨酸;产量;价格趋势;工艺技术中图分类号:TQ226.36
文献标识码:B
文章编号:1009-1785(2019)05-0029-03
Research on present situation and development prospect of glycine
production
HOU Fang-min ,WANG Xiao-min
(Kaifeng Dongda Chemical Co.,Ltd.,Kaifeng 475000,China )
Abstract :This paper introduces the market application of glycine in China,and briefly summarizes the existing manufacturers and equipment scale.The advantages and disadvantages of several production technologies are analyzed and the development direction is put forward.Key words :glycine;production;price trends;technology
表1国内主要甘氨酸生产企业产能统计表
厂家
生产能力/(万t ·a -1)
石家庄东华金龙化工有限公司14河北东华冀衡化工有限公司6冀州市华恒生物科技有限公司 2.2湖北宜昌金信化工有限公司10山东临沂鸿泰化工有限公司5四川福华集团4重庆三峡英力化工546.2
合计
29
中国氯碱2019年第5期
的环保政策有关系:国家的环保政策收紧,甘氨酸企业因为废水污染的原因就会减产,
市场价格就会上涨。目前国内甘氨酸市场行业格局逐渐重塑,供需情况逐渐好转,同时随着环保审查力度趋严、
草甘膦需求向好,甘氨酸价格上涨态势仍将持续。
3甘氨酸规格
根据甘氨酸的生产工艺技术和产品质量要求
的不同,可分为食品级、医药级、饲料级和工业级4种规格产品。3.1食品级
在食品工业中,于饮料、
罐头、奶制品和腌制食品中,添加适量甘氨酸,不仅可以防止食品腐败变质还能延长其保质期。在动植物食品加工中,在甜酱、果汁、酱油、醋中添加甘氨酸,既能起到调味增香的作用,还能达到增加食品营养和改善食品风味的目的。3.2医药级
甘氨酸在医药方面,可以合成多种药物,如抑制胃溃疡用碳酸钙制剂、治疗高血压药物盐酸地拉普利、单甘氨酸乙酰水杨酸钙、
扑热息痛甘氨酸盐、甲砜霉素、利血胺注射液等。3.3饲料级
甘氨酸在饲料中添加适量,
不仅能提高畜禽饲料中的营养成分,还可以防止饲料氧化变质,延长饲料的保鲜期和使用期。3.4工业级
甘氨酸则主要用于大规模生产除草剂草甘膦,草甘膦因其除草力强、易分解、
低毒无残留等优点,近年来在中国广泛用于多种农作物及交通、森林、
建筑等非耕地除草。当前国内甘氨酸约有80%用于生产草甘膦,在草甘膦最火爆的时候甚至有90%用于生产草甘膦,这是目前国内甘氨酸的最主要用途。另外,甘氨酸还可用作有机合成的溶剂和生化试剂,在日用化学工业中也得到广泛应用。
4甘氨酸工艺现状
甘氨酸主要化学合成工艺有氯乙酸氨解法、施特雷克法、海因法和生物合成法4种。4.1氯乙酸氨解工艺
国内几乎全部采用氯乙酸氨解法技术
(水相法氯乙酸工艺)。该工艺以氯乙酸与液氨为原料,在催化剂作用下制得。在通有冷却水的反应釜里加入催化剂含量15%~25%(不同厂家投入的浓度有区别)的水溶液,同时滴加一氯含量70%~80%的氯乙酸水
溶液,同时通入液氨(或者是氨气),在pH 值6.5~7.0、反应温度80℃左右的条件下进行氨化反应。反
应结束后,得到含有甘氨酸和氯化铵的水溶液,转料到醇析釜中。降温到60℃左右,开始滴加甲醇醇析(甲醇浓度92%左右),同时降温。1t 甘氨酸需要投加10.0~11.0m 3左右的甲醇醇析。
醇析结束后,在40℃左右的条件下,离心分离出来甘氨酸,干燥得到工业级甘氨酸产品,
其反应式如下:ClCH 2COOH 2+NH 3→NH 2CH 2COOH+NH 4Cl
副反应:
NH 2CH 2COOH+ClCH 2COOH →NH (CH 2COOH )2+
HCl NH (CH 2COOH )2+ClCH 2COOH →N (CH 2COOH )3+
HCl
4.2施特雷克法(Strecker )工艺
传统的施特雷克法是以甲醛、
氰化钠、氯化铵一起反应,再加入乙酸,析出得到亚甲基氨基乙腈,将亚甲基氨基乙腈在硫酸存在下加入乙醇分解,得到氨基乙腈硫酸盐,将此硫酸盐用氢氧化钡分解,得到甘氨酸钡盐,然后加入硫酸使钡沉淀、过滤,滤液浓缩、冷却得到甘氨酸结晶。该法产品易精制,产品质量好,可制食品级甘氨酸。但是使用剧毒化学原料,操作条件要求高,反应后脱盐操作复杂,工艺路线长的缺点,主要化学反应如下:2HCHO+NaCN+NH 4Cl
▶
CH 2=N-CH 2CN+NaCl
+H 2O
CH 2=N-CH 2CN+2C 2H 5OH+H 2SO 4▶
(H 2NCH 2CN )
H 2SO 4+CH 2(OC 2H 5
)2
2(H 2NCH 2CN )H 2SO 4+3Ba (OH )2
▶
NH 2CH 2COO )2
Ba+2BaSO 4+2NH 3+2H 2O
图12012-2018年1-3月中国甘氨酸产量走势图
注:数据参考来源-中国石油和化学工业协会及中研纵横调研数据库整理
时间/年
40.0035.0030.00
25.0020.0015.0010.005.00
0.00
29.0231.0332.53
33.6133.8635.589.599.008.007.006.005.00
4.003.002.00
1.000.002012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年
1-3月
图2
2014-2018年中国甘氨酸价格走势图
15年无数据
160001400012000100008000600040002000
2014/7/28
2015/7/28
2016/7/282017/7/282018/7/28
时间/年
30