制備丁二酸相關(guān)方法

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1、實用文檔生物質(zhì)發(fā)酵生產(chǎn)丁二酸項目調(diào)研一、項目可行性報告（一）立項的背景和意義丁二酸（SuccinicAcid）又稱琥珀酸，是一種重要的“C4平臺化合物”，廣泛存在于動植物和微生物體內(nèi)，是TCA循環(huán)的中間產(chǎn)物之一，它作為有機合成原材料、中間產(chǎn)物或?qū)Ｓ没瘜W(xué)品可應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、香料、油漆、塑料和材料工業(yè)等眾多領(lǐng)域。其中醫(yī)藥領(lǐng)域，主要用于生產(chǎn)琥乙紅霉素等藥品；農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，主要用于生產(chǎn)植物生長調(diào)節(jié)劑、殺菌劑等；食品領(lǐng)域，主要用于液體調(diào)味品及煉制品的風(fēng)味改良劑等；染料領(lǐng)域，主要用于生產(chǎn)高級有機顏料酞菁紅

2、等，2010年丁二酸在這四個領(lǐng)域總價值超過24億美元。除此之外，丁二酸的主要潛在應(yīng)用領(lǐng)域是基礎(chǔ)化工原料，它可以作為許多重要的中間產(chǎn)物和專業(yè)化學(xué)制品，還可以取代很多基于苯和石化中間產(chǎn)物的化學(xué)品，這可減少在超過300種苯基化學(xué)制品的生產(chǎn)和消費過程中所產(chǎn)生的污染，丁二酸的結(jié)構(gòu)是飽和的二羧酸，可以轉(zhuǎn)化為包括l,4-丁二醇(BDO)、四氫呋喃(THF)、γ-丁內(nèi)酯(GBL)、己二酸和N-甲基吡咯烷酮等一系列重要的工業(yè)化學(xué)品。據(jù)統(tǒng)計丁二酸全世界市場需求量可高達2700萬t/a，美國能源部發(fā)布的報告中將丁二酸列為12

3、種最有潛力的大宗生物基化學(xué)品的第一位。圖1.1是以丁二酸及其衍生物為原料的化學(xué)制品路線圖。圖1.1丁二酸及其衍生物路線簡圖文案大全實用文檔采用生物法制備丁二酸的技術(shù)將填補了國內(nèi)生物法路線生產(chǎn)丁二酸的空缺。丁二酸通過加氫還原反應(yīng)可以制取1,4丁二醇，丁二酸分別與1,4-丁二醇和己二醇進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）。假如過程中使用的氫氣和熱量也是使用生物質(zhì)分解和發(fā)酵產(chǎn)生的話，那整個聚酯多元醇領(lǐng)域的原料和能量就應(yīng)該可以算是與傳統(tǒng)能源完全分離了，該項目將成為

4、生物質(zhì)循環(huán)利用的示范性工程。另外，由于石油危機及環(huán)境污染的雙重壓力，生物質(zhì)發(fā)酵法生產(chǎn)丁二酸以其具有節(jié)約大量的石油資源并且可以降低由石化方法產(chǎn)生的污染等優(yōu)點而備受國內(nèi)外專家學(xué)者的重點關(guān)注。因此，本技術(shù)屬于國家鼓勵和支持的廢棄資源綜合利用和節(jié)能減排項目，是循環(huán)經(jīng)濟和低碳經(jīng)濟發(fā)展模式項目，并在2011年獲得總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎，也是國家“863”計劃和重點鼓勵發(fā)展類項目，符合國家及部分省市相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向。與傳統(tǒng)化學(xué)方法相比，微生物發(fā)酵法生產(chǎn)丁二酸具有諸多優(yōu)勢：生產(chǎn)成本具有競爭力，因此對于聚氨酯行業(yè)的發(fā)展具有強

5、有力的支撐作用，有助于我國聚氨酯產(chǎn)業(yè)發(fā)展；利用可再生的農(nóng)業(yè)資源包括二氧化碳作為原料，避免了對石化原料的依賴，實現(xiàn)了使用可再生資源替代不可再生資源進行中間體的制作；減少了化學(xué)合成工藝對環(huán)境的污染。專家分析認為，未來幾年我國聚酯二元醇的年需求量將達到300萬噸以上，在面對不可再生能源的緊缺條件下，石化法生產(chǎn)丁二酸的產(chǎn)量將會受到限制，加上PBS產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的完善和國內(nèi)外對生物可降解塑料需求的不斷拓展以及丁二酸新應(yīng)用領(lǐng)域的不斷開發(fā)，因而這將給生物質(zhì)發(fā)酵制取丁二酸的應(yīng)用留下了非常大的發(fā)展空間和十分廣闊的市場前景。（

6、二）國內(nèi)外丁二酸研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢（1）國內(nèi)外丁二酸市場概述丁二酸是用于化工、制藥、食品和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的一種重要基礎(chǔ)原料和中間體。一方面由于石油價格劇烈波動，石化法生產(chǎn)丁二酸的成本一直居高不下，另外發(fā)酵法能夠使溫室氣體排放量減少50%，因而發(fā)酵法代替石化法生產(chǎn)丁二酸的工藝正在逐漸興起。另一方面目前綠色化學(xué)品的市場需求也在不斷增長，自然也會牽動對生物基丁二酸的需求。2011年全球丁二酸的產(chǎn)能約4萬噸，其中97%的丁二酸來源于石油基原料，而生物基丁二酸僅占3%，從應(yīng)用領(lǐng)域來看，丁二酸主要用于樹脂、涂料和油漆等

7、領(lǐng)域約占19.3%，其他重要領(lǐng)域包括醫(yī)藥（15.1%）、食品（12.6%）、PBS文案大全實用文檔/PBST（9%）和聚酯多元醇（6.2%）。從丁二酸市場分布來看，2011年，歐洲占市場總量的33.6%，亞太地區(qū)占29.6%，北美占29.2%。亞太地區(qū)預(yù)計將是未來增長最快的市場，如中國、印度和日本，其中，中國處于主導(dǎo)地位（圖2.1）圖2.12011年全球丁二酸市場分布據(jù)Transparency預(yù)測，全球丁二酸市場將從2011年的2.403億美元增長到2018年的8.326億美元，2012~2018年的年

8、均增長率達19.4%，2018年產(chǎn)量將超過25萬噸，1,4-丁二醇、增塑劑、聚氨酯和樹脂需求的增加以及涂料、染料和墨水一直是該產(chǎn)品市場的主要驅(qū)動因素，然而昂貴的原材料和日益嚴重的環(huán)境問題成為了制約該市場增長的主要因素。1.1國內(nèi)丁二酸市場丁二酸在中國的生產(chǎn)始于上世紀60年代末期，生產(chǎn)發(fā)展較快，到2013年丁二酸的產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的40%，目前國內(nèi)丁二酸的總產(chǎn)能約12.5萬噸/年，年產(chǎn)量在6萬噸左右。隨著以丁二酸為原料的PBS等新型生物可降解