国内外DL-蛋氨酸生产现状及市场分析

1、国内外DL-蛋氨酸生产现状及市场分析王佩琳 徐泽辉 刁春霞（中国石化上海石油化工股份公司，200540）     摘要：我国是世界第二大饲料生产国，并以年均8%的速度增长，预计到2010年我国作为饲料添加剂的蛋氨酸需求量将由2002年的50 kt/a上升至65 kt/a。蛋氨酸是我国目前尚不能生产需大量从国外进口的少数几个精细化工产品之一。分析了国内外蛋氨酸的生产现状及市场情况，对制约我国蛋氨酸发展的重要因素进行了讨论，建议重点发展羟基蛋氨酸及其钙盐产品，并形成以丙烯醛为平台的精细化工产业链。     关键词： 蛋

2、氨酸 生产 市场     DL-蛋氨酸是构成蛋白质的基本单位之一，是必需氨基酸中唯一含有硫的氨基酸，它除了参与动物体内甲基的转移及磷的代谢和肾上腺素、胆碱和肌酸的合成外，还是合成蛋白质和胱氨酸的原料 1。蛋氨酸无法在动物体内合成，需从食物中摄入，将它加入饲料中，可以促进禽畜生长、增加瘦肉量和达到缩短饲养周期的效果。在动物饲料中添加1 kg蛋氨酸，相当于50 kg鱼粉的营养价值，一般添加量为0.05%0.2%。畜禽缺少蛋氨酸时，表现为发育不良、体重减轻、肝和肾机能受到破坏，并伴有肌肉萎缩和毛质变坏等现象。  目前国内外市场销售的蛋氨酸有四个品种，

3、分别为固体蛋氨酸、液态羟基蛋氨酸（MHA）、液体蛋氨酸钠盐和固体羟基蛋氨酸钙盐。其中固体蛋氨酸和MHA分别占据世界市场的第一和第二位。在美国蛋氨酸市场主导产品是MHA，固体产品占次要地位。而在中国市场情况恰好相反，以固体产品为主，但由于液体产品便于运输和贮存，逐渐被市场认识并接受，市场份额不断提高。  我国是一个农业大国，人口众多，随着经济的发展，人们对肉、蛋、禽、奶的需求愈来愈多，对作为重要饲料添加剂的蛋氨酸的需求也相应增长。1999年我国饲料增长率只有4.12%，但2000年和2001年饲料产量年均增长都超过了8%，继续保持世界第二大饲料生产国的地位，2002年我国进口蛋氨酸50

4、 kt，预计到2010年我国配合饲料产量将达到100 Mt，届时需要蛋氨酸65 kt，而我国目前蛋氨酸的产量很低，万吨级的蛋氨酸生产厂只有1家，且目前处于停产状态，远远不能满足国内市场巨大的需求。 1 生产工艺   1.1 罗纳-普朗克固体蛋氨酸生产技术23    罗纳-普朗克拥有独特的蛋氨酸生产工艺。它的主要原料是-甲硫基丙醛（MMP）和氰化钠，总收率可以达到83%。    在罗纳-普朗克工艺中，MMP和氰化钠在6070 转化成5-甲硫乙基-乙内酰胺；在150160 时，5-甲硫乙基

5、-乙内酰胺在碱性条件下生成蛋氨酸钠；然后进行中和反应，使钠盐酸化为DL-蛋氨酸。1.2 迪高沙固体蛋氨酸生产技术46    迪高沙工艺的主要以氢氰酸代替氰化钠发生海因反应，副产的氨、二氧化碳、碳酸氢钾循环使用，从而大幅减少了废物排放量，有效地解决了环保问题。1.3 迪高沙液体蛋氨酸生产技术7    迪高沙液体蛋氨酸钠盐的主要反应与固体蛋氨酸的生产技术类似，在水解时用氢氧化钠取代碳酸钾即可。1.4 孟山都液体蛋氨酸生产技术89    相对于其他生产工艺，孟山都液体MHA生产工艺

6、最为简单。主要原料为-甲硫基丙醛、氢氰酸和硫酸。收率非常高且产生的废弃物只有硫酸胺一种，因此，减少了反应步骤和环保处理费用，是运行成本最低的生产工艺。1.5 甲硫醇生产技术    常规甲硫醇的生产方法是将甲醇和硫化氢在酸性催化剂作用下，于290 左右转化为甲硫醇，反应几乎是定量进行，反应采用固定床10。近期的专利文献提出以合成气为原料，在含钼催化剂上制备甲硫醇的技术方案，其主要目的是以廉价的合成气替代甲醇来降低甲硫醇的生产成本1112。1.6 -甲硫基丙醛的生产技术1314    -甲硫基丙醛由甲硫醇和丙烯醛加成制

7、得。这个反应与丙烯醛水合制3-羟基丙醛类似，可以使用弱酸性阳离子交换树脂为催化剂，在固定床中进行，反应的选择性可以在95%以上，主要的副反应是丙烯醛的聚合。 2 国外蛋氨酸的生产现状和市场2.1 生产现状    目前，世界蛋氨酸生产能力最大的是美国诺伟思公司、其他生产厂家依次为德国的迪高沙公司（在美国、德国、法国和比利时共有五套生产装置）、法国的安迪苏公司（在美国、法国和西班牙共有四套装置）、日本的曹达和我国的天津蛋氨酸公司，总生产能力约为720 kt/a（如折算为99%的DL-蛋氨酸，则生产能力为670 kt/a），1999年实际生产量为489 kt。

8、其中，诺伟思公司、迪高沙公司和安迪苏公司生产液态和固态蛋氨酸二类产品，而曹达公司和天津蛋氨酸公司只生产固态蛋氨酸。    由于全球饲养业的快速发展，蛋氨酸的消费保持着快速发展的势头。虽然全球蛋氨酸的生产能力在不断扩大，但由于原料价格的上涨和投资成本的增加，主要蛋氨酸生产商都力求通过装置大型化，原料和产品一体化，以获取最大的效益。目前迪高沙公司投资2.23亿美元在比利时的安特卫普建设150 kt/a蛋氨酸装置，计划于2005年建成投产。同时，该公司还扩建一些现有装置，包括比利时安特卫普、德国韦瑟、美国亚拉巴马洲莫比尔的生产装置。所有项目竣工投产后，该公司的

9、总产能将从现有的200 kt/a增至380 kt/a。诺伟思公司和阿托菲纳公司计划合建68 kt/a Alimet中间体-甲基硫代丙醛（MMP）装置，定于2005年投产，其中阿托菲纳公司从美国得州博芒特生产装置供应甲基硫醇和从新建的36 kt/a丙烯醛装置供应丙烯醛。2.2 市场    全球2002年蛋氨酸需求量约为465 kt，据预测今后蛋氨酸市场年均增长率约为3%4%，其中欧洲、日本和韩国市场趋于饱和，而东欧、亚洲（日本除外）和南美市场正在发展，特别是中国，由于生活标准提高，对肉类的需求增加，中国市场需求的年增长率约为7%8%，远远高于全球年均增长水

10、平，因此，中国将是世界各大生产商的主攻市场。3 国内蛋氨酸的生产现状和市场3.1 生产现状    在20世纪50年代，因医药工业的发展需要，我国开始研究化学法合成蛋氨酸，1959年河北制药厂建成了我国第一套合成蛋氨酸生产装置。目前国内有天津蛋氨酸厂、湖南常德洞庭制药厂、上海化学试剂总厂试剂三厂、广西南宁市有机玻璃厂、天津渤海化工集团天津化工厂、天津市河北制药厂蛋氨酸生产企业十余家，总产能约30 kt/a，而产量仅为10 kt/a左右，国内蛋氨酸生产装置与国外相比存在很大的差距，主要表现在：生产规模偏小，且以间歇法为主，自动控制水平也很低。天津化工厂蛋氨酸

11、装置引进的年产10 kt饲料级蛋氨酸项目，由于工艺、环保以及生产安全隐患等问题，于2000年3月实施保护性停车。    严重制约中国蛋氨酸生产发展的主要原因有技术和原料两个方面。从技术层面来说，如何提高反应收率、环保和生产工艺的工程化问题，实现生产装置的连续化运行是关键，同时，还要开发有中国特色的蛋氨酸生产工艺，突破国外专利的束缚。从原料来看，国外几大蛋氨酸生产商的发展过程均表明，实现甲硫醇和丙烯醛的自主生产是降低产品成本的最有效途径，而中国成规模的丙烯醛生产商只有武汉有机化工股份有限公司一家，且装置能力只有3 kt/a，产品用于农药生产，同时甲硫醇年产

12、量不足千吨，目前我国仅有丹东制药厂、河北制药厂、河南新乡市溶剂厂、宁阳市农药厂等几个厂家生产，远远不能满足国内的市场需求 3.2 市场情况    中国是世界第二大饲料生产国，今后还将以每年7%9%的速度发展下去。饲料工业所需蛋氨酸添加剂几乎全部依靠进口。国内现有生产装置，由于生产成本较高，产品基本作医药原料使用。2000年我国进口量为31 kt，2001 年达到创纪录的58 kt，虽然在2002年下降了9%10%，为50.4 kt，但从2003年1-3月的进口量来看，蛋氨酸需求量出现了恢复性增长。    在我国市场

13、，蛋氨酸主要进口国及所占份额分别为：日本公司占据了43%的份额、迪高沙公司为21%（从德国和比利时进口分别占6%和15%）、诺伟思公司为10%、安迪苏公司为21%（西班牙和法国分别为9%和12%），其他占5%。由于中国蛋氨酸市场快速扩张且竞争日趋激烈，国外蛋氨酸生产厂商均加大了在中国的销售力度。迪高沙公司在2002年10月9日把迪高沙中国有限公司（香港）改名为迪高沙香港有限公司，并随后在中国北京成立了迪高沙（中国）投资有限公司，将通过人才的发展、技术的发展和市场的发展的战略大力拓展在中国的业务。安迪苏公司在两年前就已经建立了上海的保税仓库。最近，诺伟思也关闭了负责大陆业务的中国香港办事处，成立

14、了上海的贸易公司，建立了上海的保税仓库。4 蛋氨酸市场价格的变化    2002年的价格对生产商来说是最严峻的一年，固体蛋氨酸的价格年初为2.1万元/t，到8月跌到1.9万元/t，创下历史最低水平，但在10月份以后，由于安迪苏公司的检修，国内市场货源减少，造成2002年后期价格暴涨至2.5万元/t。但总体上来说，2002年的价格延续了2001年以来的低迷走势。2003年1-3月的价格延续2002年底的高价位，预计全年价格可维持在2.45万2.65万元/t。液体蛋氨酸的价格变化受固体蛋氨酸的影响，走势基本和固体蛋氨酸相同，变化不大，2002年总体价格在1.

15、6万 1.7万元/t，但后几个月价格已攀到2.0万元/t以上。5 蛋氨酸项目技术经济分析     以30 kt/a规模为经济效益测算模型，对蛋氨酸项目的盈利能力进行分析。各种指标汇总表见表1。表1 30 kt/a蛋氨酸项目经济评计算指标汇总项目名称数量总投资/万元18 179.7建设投资16 603建设期利息342 02流动资金1 234.71销售收入/万元·a-159 000总成本/万元·a-137 259.7其中：经营成本35 622.7流转税/万元·a-13 947.15其他税(城建税等) /万元·a-139

16、4.72利润总额/万元·a-117 398.5所得税/万元·a-12 609.78税后利润/万元·a-114 788.7投资利税率,%119.59投资利润率,%95.70成本利润率,%46.70净现值(折现率=12%)/万元 所得税后83 475.4所得税前99 200.0财务净现值比率，% 所得税后472.05所得税前560.98财务内部收益率,% 所得税后88.32所得税前101.05投资回收期/a 所得税后2.25（静态）、2.42（动态） 所得税前2.12(静态)、2.25（动态）   

17、 这套30 kt/a装置的投资参考美国同类装置投资估算，经过投资规模指数换算，本项目的投资估算为1.6亿元（其中30%为自有资金，其余为银行贷款）。产品固体蛋氨酸价格以20 000元t计，建设期为一年，投产第一年开工率以80%计，第二年起开工率以100%计。丙烯醛以8 000元t计，甲基硫醇以11 000元t计。装置员工按30人计，测算下来该项目的年税后利润约为1.48亿元，税后内部收益率为88%，约两年半时间收回投资，盈亏平衡点为16%，该项目的经济测算结果充分体现了精细化工项目高收益、高回报的特性。    从项目敏感度分析来看，产品价格是影

18、响效益的最关键因素。如果蛋氨酸价格降至18 000元t，其他测算数据不变，测算结果显示，年税后利润约为1.06亿元，税后内部收益率为67%，约3年时间收回投资，仍是一个盈利能力优秀的项目。6 建议    蛋氨酸是高附加值的精细化工产品，是中国为数不多需从国外大量进口的产品之一。蛋氨酸的生产成本主要决定于生产工艺和原料供给，从国外降低生产成本的措施来看，原料本地化供应是关键。    我国是石油加工大国，拥有加氢脱硫、丙烯腈和乙烯等众多生产装置，乙烯装置的副产丙烯是生产丙烯醛的基本原料，而加氢脱硫副产品硫化氢和丙烯氨氧

19、化副产品氢氰酸，都是生产蛋氨酸的主要原料。因此，从原料角度来说，我国某些大型石油化工企业中，生产蛋氨酸产品原料优势明显。同时，我国有多套丙烯、乙烯氧化大型装置运行，积累了大量的氧化工艺、催化剂、环保和反应工程方面的经验，建设一套万吨级的丙烯醛装置是完全可行的。综合两方面的优势，国内只要加大蛋氨酸生产技术的研发力度，解决项目的技术来说，3050 kt/a的蛋氨酸是可行的。    从生产工艺、投资额、三废处理难度和市场角度来分析，在四种形式的蛋氨酸产品中，羟基蛋氨酸及其钙盐最容易实施，而丙烯醛生产装置能力应适当放大，为以丙烯醛为原料生产的下游精细化工产品做好

20、原料准备。通过努力形成以丙烯醛为平台的精细化工产业链（见图1）。图1 以丙烯醛为平台的精细化工产业链    蛋氨酸生产装置的建成，不但可以有效地综合利用硫化氢和氢氰酸这两种大宗副产品，提高加工深度，同时，利用丙烯醛水合、加氢工艺可以生产1,3-丙二醇，丙烯醛与醋酸乙烯的环合及水解工艺可以生产高效杀菌剂戊二醛，而近年来我国以丙烯醛为原料生产农药的速度发展很快，丙烯醛的需求量也处于急速扩张阶段。    该建议的实施，不但为石化行业寻找到了发展精细石油化工产品的突破口，更重要的是开拓了一条做大做强石油化工产业，加大企业内

21、涵发展的步伐，增强企业的国际竞争力的途径。_参考文献1 傅同祿.中国饲料添加剂现状与市场浅析. 精细化工 J. 1997，14(1)：14 .2 李美同. 饲料添加剂M. 北京：北京大学出版社, 19913 陈开勋. 新领域精细化工M. 北京：中国石化出版社,1999：256258.4 Geiger Friedhelm, Halsberghe Baudouin, Hasselbach Hans-Joachim et al. Process for the preparation of D,L-methionine or the salt thereofP,US:5990349(1999-11-

22、23)5 Geiger Friedhelm, Halsberghe Baudouin, Hasselbach Hans-Joachim et al. Process for the preparation of D,L-methionine or the salt thereofP,US:5770769(1998-06-23)6 Hasseberg Hans-Albrecht, Huthmacher Klaus, Rautenberg Stephan, Petsch Heinrich, Weigel Horst. Method for the continuous preparation of

23、 methionine or methionine derivativesP,US:5672749(1997-09-30)7 Binder Wolfram, Hasseberg Hans A, Kniesel Heidemarie, Korfer Martin. Method for producing pourable methionine salt based animal food supplement and the granulate thus obtainedP,US:6287627(2001-09-11)8 Hsu Yung C, Blackburn Thomas F, Pell

24、egrin Paul F, Kranz Allen H, Willock James M. Continuous hydrolysis process for preparing 2-hydroxy-4-methylthiobutanioc acid or salts thereofP,US:5856567(1999-01-05)9 Ruest Dennis A, Takano, Masaharu, Wolf; Lawrence R. Liquid 2-hydroxy-4-methylthiobutyric acid and process for the preparation thereo

25、fP,US:4524077(1985-06-18)10 徐克勋. 精细有机化工原料及中间体手册M. 北京：化学工业出版社,1998.149711 Wachs Israel, Chersich Claudio C. Catalysts comprising tantala supported on titaniaP,US:4544649(1985-10-01)12 Ratcliffe Charles T, Tromp Petrus J. Production of methanethiol from H.sub.2 S and COP,US:4668825(1987-05-26)13 Hsu Y

26、ung C, Ruest Dennis A. Process for the preparation of 3-(methylthio)propanalP,US:5352837(1994-10-04)14 Blackburn Thomas F, Pellegrin Paul F. Process for the preparation of 3-(methylthio) propanal and 2-hydroxy-4-(methylthio) butanenitrileP,US: 5663409(1997-09-02)收稿日期：2003-06-19。 作者简介：王佩琳，男，1963年出生，1986年毕业于清华大学化学工程专业，工学硕士，现任中国石化上海石油化工股份公司副总工程师，技术中心主任。_The Production Situation of DL-methionine in the World And Its Market AnalysisWang Peilin，Xu Zehui，Diao