发酵法生产衣康酸技术介绍 <返回>

荣获山东省科技进步一等奖,国家科技进步二等奖。


  衣康酸是一种高科技、高利润、高创汇产品,是重要的化工原料,目前世界上仅有少数国家可以生产。衣康酸及其酯类是生产晴纶等化学纤维、合成树脂、塑料、橡胶、表面活性剂、无毒食品包装材料、除草剂、粘着剂以及塑料助剂等的工业原料。由于其分子内部含有两个活泼的羧基和一个双键,双键与羧基呈共轭关系,使得衣康酸的性质非常活泼,除可自身聚合外,也可以和不同数目的其它单体聚合,形成聚合高分子,因此广泛应用于化学合成行业。衣康酸酯类的聚合物透明、有特殊的光泽,适合于制造"人造宝石"和特种透镜;衣康酸和丙烯酸的共聚物是一种高分子螯合剂,用作水处理中的除垢剂,对防止碱性钙、镁垢的形成特别有效;以衣康酸为原料制成的塑料,质轻、易塑、绝缘、防水、抗化学腐蚀,由它制成的高强度玻璃钢代替钢材用于制造飞机、汽车、船舶外壳;衣康酸与芳香二胺生成的吡咯烷酮衍生物是高级润滑油的增稠剂,与其它胺形成的吡咯烷酮衍生物可用作洗涤剂、医药和除草剂;衣康酸作为纸的上胶剂、地毯的粘着剂、改性丙烯酸乳胶方面的应用也在不断增加。随着科学技术的发展和各个行业之间的交叉渗透,衣康酸新的用途也将不断被开发出来。发酵法生产衣康酸技术属于生物技术应用于淀粉深加工,开发生产新型高附加值化工产品技术领域。衣康酸生物技术和新材料均属于山东省重点发展的高新技术领域。

  由于衣康酸生产技术由少数几个国家垄断,因此国际市场缺口较大。根据湖南、四川、江苏、陕西等省的进出口公司介绍,日本、澳大利亚、新西兰、美国、西班牙都急需进口衣康酸,国际市场缺口大约7万吨,中国化工信息中心等单位对衣康酸市场进行统计和预测我国近两年总需求量将达到1.5万吨左右,我国当前衣康酸生产规模为6000吨左右,因此该产品在国际、国内市场十分看好。目前,国内市场丁苯乳胶行业用量达到2000吨左右,化纤行业为1500吨左右,离子交换树脂行业1000吨,另外,衣康酸在水处理技术、高强度玻璃钢及农药中间体、除垢剂等领域中也具有广泛中用途。仅兰州化纤总厂每年就进口衣康酸500吨左右,上海巴斯弗公司每年需要衣康酸800吨左右。衣康酸国际市场需求量仍以每年12%的速度增长。据有关外贸部门介绍,1999年底,已有多家美国公司来内地洽谈进口衣康酸产品,每个公司的年需求量均在千吨以上,仅日本的扶桑公司去年从国内收购销往日本的衣康酸就达3000吨,省内两家以玉米淀粉为原料的衣康酸生产厂家1999年销售呈供不应求的形势,产品销往日本、美国、韩国、印度及我国的台湾等国家和地区,其中,青岛琅琊台酒业集团年产1000吨衣康酸项目于1999年8月正式投产,当年年底即签订销售合同1800吨。随着衣康酸产品的开发成功及衣康酸所具有的独特性能日益被人们所认识,其应用范围正迅速扩大,因而衣康酸的潜在市场是不容忽视的,具有广阔的发展前景。由于长期依赖进口,许多与其相关的化工产品质量受到影响,如:丙烯酸最好的交联剂是衣康酸,由于国内无此产品,因此大部分厂家只好以二乙烯苯代替衣康酸,致使离子交换树脂质量无法提高。又如晴纶合成中衣康酸作为第三单体对晴纶产品的质量、光泽、染色都起着非常重要的作用,并且在国际上衣康酸晴纶被称为"标准晴纶"。在国外采油行业,衣康酸作为一种高熔点的中间体,已广泛应用于深井采油的分解液中,我国目前在这方面的研究已取得了突破性进展,随着我国近海已探明贮量的大型深井油田的开采工作逐步展开,衣康酸将在该领域具有更广泛的应用前景。据权威人士预测,随着世界上许多化纤厂的扩建和兴建,晴纶产量将大幅度增加。另外,衣康酸在水处理技术、高强度玻璃钢及农药中间体、除垢剂及医药等领域中也具有广泛的用
途。随着衣康酸产品的开发成功及衣康酸所具有的独特性能日益被人们所认识,其应用范围正迅速扩大,因而衣康酸的潜在市场是不容忽视的,具有广阔的发展前景。
  目前,国际上只有美国、日本和俄罗斯生产衣康酸,美国Pfizer公司产量较大,垄断国际市场。日本1971年开始引进美国专利进行消化吸收,自行生产衣康酸,仅有磐田化学公司独家生产。另外日本的黑金化成株式会社和美国的Pfizer公司几乎垄断了衣康酸酯类的生产。产品质量上,美国、日本精制衣康酸标准要求衣康酸含量为≥99%。
  我国衣康酸的研究起步较早,但进展缓慢。近年来,取得了突破性进展,云南、四川等地相继进行了试生产。山东省食品发酵工业研究设计院采用以玉米淀粉为原料,深层发酵生产衣康酸的工艺,通过几年的努力,经过小试、中试及工业性生产试验证明,选育出的衣康酸高产突变株土曲霉(A.terreus) HA6080性能稳定,产酸率、转化率高,分别达到6.0~7.0%和60%以上,且产杂酸少,耐高糖、抗污染能力强,发酵速度快,周期短,生产条件温和,易于控制,操作简单,生产成本低,适合于工业化生产要求。该项目获得1999年山东省科技进步一等奖,2000年国家科技进步二等奖。
工业化开发的衣康酸产品经中国上海高分子材料测试中心及日本、韩国等国外客户检测,在外观及内在质量上均优于国内同类产品,主要技术指标高于美国、日本标准,产品质量受到国内外用户的高度评价,在美国、澳大利亚、印度、日本及台湾等国家和地区的用户中取得了良好的信誉。

其质量指标如下: 标准 本项目标准 美国精制衣康酸标准
外观 白色结晶性粉末 白色或萤白色
含量 ≥99.5% ≥99.0%
熔点,℃ 166-169 166-169
干燥失重 <0.5% <0.5%
灼烧残渣 <0.05% <0.5%
重金属(铅) <0.0005% <0.0005%
铁(Fe) <0.0005% <0.0005%
硫酸盐(SO42-) <0.003% <0.003%
氯化物(Cl-) <0.0010% <0.0010%
溶状 澄清透明 -------
溶解液色度 5PAHA以下 -------
二甲亚砜溶解性 澄清透明 -------
过滤试验结果 无异物 -------
年产1000吨衣康酸投资约2千万。

 该成果技术成熟度高,有转化生产的成功经验,提供项目建设的整套设计、工艺技术并负责生产出合格产品。合作方式可采取技术转让、技术服务、技术咨询等多种形式,详情面议。

 
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