制备丁二酸相关方法VIP免费

1/23生物质发酵生产丁二酸项目调研一、项目可行性报告(一)立项的背景和意义丁二酸(SuccinicAcid)又称琥珀酸，是一种重要的“C4平台化合物”，广泛存在于动植物和微生物体内，是TCA循环的中间产物之一，它作为有机合成原材料、中间产物或专用化学品可应用于食品、医药、农药、染料、香料、油漆、塑料和材料工业等众多领域。其中医药领域，主要用于生产琥乙红霉素等药品；农业领域，主要用于生产植物生长调节剂、杀菌剂等；食品领域，主要用于液体调味品及炼制品的风味改良剂等；染料领域，主要用于生产高级有机颜料酞菁红等，2010年丁二酸在这四个领域总价值超过24亿美元。除此之外，丁二酸的主要潜在应用领域是基础化工原料，它可以作为许多重要的中间产物和专业化学制品还可以取代很多基于苯和石化中间产物的化学品，这可减少在超过300种苯基化学制品的生产和消费过程中所产生的污染，丁二酸的结构是饱和的二羧酸，可以转化为包括1,4-丁二醇(BDO)、四氢咲喃(THF)、Y-丁内酯(GBL)、己二酸和N-甲基吡咯烷酮等一系列重要的工业化学品。据统计丁二酸全世界市场需求量可高达2700万t/a,美国能源部发布的报告中将丁二酸列为12种最有潜力的大宗生物基化学品的第一位。图1.1是以丁二酸及其衍生物为原料的化学制品路线图。图1.1丁二酸及其衍生物路线简图采用生物法制备丁二酸的技术将填补了国内生物法路线生产丁二酸的空缺。丁二酸通过2/23加氢还原反应可以制取1,4丁二醇，丁二酸分别与1,4-丁二醇和己二醇进行聚合即可得到生物可降解塑料PBS（聚丁二酸丁二醇酯）和PHS（聚丁二酸己二醇酯）。假如过程中使用的氢气和热量也是使用生物质分解和发酵产生的话，那整个聚酯多元醇领域的原料和能量就应该可以算是与传统能源完全分离了，该项目将成为生物质循环利用的示范性工程。另外，由于石油危机及环境污染的双重压力，生物质发酵法生产丁二酸以其具有节约大量的石油资源并且可以降低由石化方法产生的污染等优点而备受国内外专家学者的重点关注因此，本技术属于国家鼓励和支持的废弃资源综合利用和节能减排项目，是循环经济和低碳经济发展模式项目，并在2011年获得总统绿色化学挑战奖，也是国家“863”计划和重点鼓励发展类项目，符合国家及部分省市相关产业政策导向。与传统化学方法相比，微生物发酵法生产丁二酸具有诸多优势：生产成本具有竞争力，因此对于聚氨酯行业的发展具有强有力的支撑作用，有助于我国聚氨酯产业发展；利用可再生的农业资源包括二氧化碳作为原料，避免了对石化原料的依赖，实现了使用可再生资源替代不可再生资源进行中间体的制作；减少了化学合成工艺对环境的污染。专家分析认为，未来几年我国聚酯二元醇的年需求量将达到300万吨以上，在面对不可再生能源的紧缺条件下，石化法生产丁二酸的产量将会受到限制，加上PBS产业化技术的完善和国内外对生物可降解塑料需求的不断拓展以及丁二酸新应用领域的不断开发，因而这将给生物质发酵制取丁二酸的应用留下了非常大的发展空间和十分广阔的市场前景。（二）国内外丁二酸研究现状和发展趋势（1）国内外丁二酸市场概述丁二酸是用于化工、制药、食品和农业等领域的一种重要基础原料和中间体。一方面由于石油价格剧烈波动，石化法生产丁二酸的成本一直居高不下，另外发酵法能够使温室气体排放量减少50%，因而发酵法代替石化法生产丁二酸的工艺正在逐渐兴起。另一方面目前绿色化学品的市场需求也在不断增长，自然也会牵动对生物基丁二酸的需求。2011年全球丁二酸的产能约4万吨，其中97%的丁二酸来源于石油基原料，而生物基丁二酸仅占3%，从应用领域来看，丁二酸主要用于树脂、涂料和油漆等领域约占19.3%，其他重要领域包括医药（15.1%）、食品（12.6%）、PBS/PBST（9%）和聚酯多元醇（6.2%）。从丁二酸市场分布来看，2011年，欧洲占市场总量的33.6%，亚太地区占29.6%，北美占29.2%。亚太地区预计将是未来增长最快的市场，如中国、印度和日本，其中，中国处于主导地位（图2.1）3/23图2.12011年全球丁二酸市场分布据Transparency预测，全球丁二酸市场将从2011年的2.403亿美元增长到2018年的8.326亿美元，2012~2018年的年均增长率达19...