我國蛋氨酸市場分析與發(fā)展前景

l-蛋氨酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位之一。這是所需氨基酸中唯一的氨基酸。不僅參與動物體內(nèi)甲基的轉(zhuǎn)移，以及磷的代謝，以及蛋白質(zhì)和牛仔布賽的合成，還參與了蛋白質(zhì)和酪氨酸的合成。蛋氨酸無法在動物體內(nèi)合成,需從食物中攝入,將它加入飼料中,可以促進(jìn)禽畜生長、增加瘦肉量和達(dá)到縮短飼養(yǎng)周期的效果。在動物飼料中添加1kg蛋氨酸,相當(dāng)于50kg魚粉的營養(yǎng)價值,一般添加量為0.05%~0.2%。畜禽缺少蛋氨酸時,表現(xiàn)為發(fā)育不良、體重減輕、肝和腎機(jī)能受到破壞,并伴有肌肉萎縮和毛質(zhì)變壞等現(xiàn)象。目前國內(nèi)外市場銷售的蛋氨酸有四個品種,分別為固體蛋氨酸、液態(tài)羥基蛋氨酸(MHA)、液體蛋氨酸鈉鹽和固體羥基蛋氨酸鈣鹽。其中固體蛋氨酸和MHA分別占據(jù)世界市場的第一和第二位。在美國蛋氨酸市場主導(dǎo)產(chǎn)品是MHA,固體產(chǎn)品占次要地位。而在中國市場情況恰好相反,以固體產(chǎn)品為主,但由于液體產(chǎn)品便于運輸和貯存,逐漸被市場認(rèn)識并接受,市場份額不斷提高。我國是一個農(nóng)業(yè)大國,人口眾多,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對肉、蛋、禽、奶的需求愈來愈多,對作為重要飼料添加劑的蛋氨酸的需求也相應(yīng)增長。1999年我國飼料增長率只有4.12%,但2000年和2001年飼料產(chǎn)量年均增長都超過了8%,繼續(xù)保持世界第二大飼料生產(chǎn)國的地位,2002年我國進(jìn)口蛋氨酸50kt,預(yù)計到2010年我國配合飼料產(chǎn)量將達(dá)到100Mt,屆時需要蛋氨酸65kt,而我國目前蛋氨酸的產(chǎn)量很低,萬噸級的蛋氨酸生產(chǎn)廠只有1家,且目前處于停產(chǎn)狀態(tài),遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)市場巨大的需求。1生產(chǎn)工藝1.1mmp和氰化鈉的合成羅納-普朗克擁有獨特的蛋氨酸生產(chǎn)工藝。它的主要原料是β-甲硫基丙醛(MMP)和氰化鈉,總收率可以達(dá)到83%。在羅納-普朗克工藝中,MMP和氰化鈉在60~70℃轉(zhuǎn)化成5-甲硫乙基-乙內(nèi)酰胺;在150~160℃時,5-甲硫乙基-乙內(nèi)酰胺在堿性條件下生成蛋氨酸鈉;然后進(jìn)行中和反應(yīng),使鈉鹽酸化為DL-蛋氨酸。1.2減少污染物排放迪高沙工藝的主要以氫氰酸代替氰化鈉發(fā)生海因反應(yīng),副產(chǎn)的氨、二氧化碳、碳酸氫鉀循環(huán)使用,從而大幅減少了廢物排放量,有效地解決了環(huán)保問題。1.3迪沙液體蛋氨酸生產(chǎn)技術(shù)迪高沙液體蛋氨酸鈉鹽的主要反應(yīng)與固體蛋氨酸的生產(chǎn)技術(shù)類似,在水解時用氫氧化鈉取代碳酸鉀即可。1.4原料和原料相對于其他生產(chǎn)工藝,孟山都液體MHA生產(chǎn)工藝最為簡單。主要原料為β-甲硫基丙醛、氫氰酸和硫酸。收率非常高且產(chǎn)生的廢棄物只有硫酸銨一種,因此,減少了反應(yīng)步驟和環(huán)保處理費用,是運行成本最低的生產(chǎn)工藝。1.5甲硫醇的制備常規(guī)甲硫醇的生產(chǎn)方法是將甲醇和硫化氫在酸性催化劑作用下,于290℃左右轉(zhuǎn)化為甲硫醇,反應(yīng)幾乎是定量進(jìn)行,反應(yīng)采用固定床。近期的專利文獻(xiàn)提出以合成氣為原料,在含鉬催化劑上制備甲硫醇的技術(shù)方案,其主要目的是以廉價的合成氣替代甲醇來降低甲硫醇的生產(chǎn)成本。1.6催化合成3-羥基丙醛β-甲硫基丙醛由甲硫醇和丙烯醛加成制得。這個反應(yīng)與丙烯醛水合制3-羥基丙醛類似,可以使用弱酸性陽離子交換樹脂為催化劑,在固定床中進(jìn)行,反應(yīng)的選擇性可以在95%以上,主要的副反應(yīng)是丙烯醛的聚合。2國外蛋酸的生產(chǎn)和市場2.1全球蛋氨酸消費規(guī)律目前,世界蛋氨酸生產(chǎn)能力最大的是美國諾偉思公司、其他生產(chǎn)廠家依次為德國的迪高沙公司(在美國、德國、法國和比利時共有5套生產(chǎn)裝置)、法國的安迪蘇公司(在美國、法國和西班牙共有4套裝置)、日本的曹達(dá)和我國的天津蛋氨酸公司,總生產(chǎn)能力約為720kt/a(如折算為99%的DL-蛋氨酸,則生產(chǎn)能力為670kt/a),1999年實際生產(chǎn)量為489kt。其中,諾偉思公司、迪高沙公司和安迪蘇公司生產(chǎn)液態(tài)和固態(tài)蛋氨酸二類產(chǎn)品,而曹達(dá)公司和天津蛋氨酸公司只生產(chǎn)固態(tài)蛋氨酸。由于全球飼養(yǎng)業(yè)的快速發(fā)展,蛋氨酸的消費保持著快速發(fā)展的勢頭。雖然全球蛋氨酸的生產(chǎn)能力在不斷擴(kuò)大,但由于原料價格的上漲和投資成本的增加,主要蛋氨酸生產(chǎn)商都力求通過裝置大型化,原料和產(chǎn)品一體化,以獲取最大的效益。目前迪高沙公司投資2.23億美元在比利時的安特衛(wèi)普建設(shè)150kt/a蛋氨酸裝置,計劃于2005年建成投產(chǎn)。同時,該公司還擴(kuò)建一些現(xiàn)有裝置,包括比利時安特衛(wèi)普、德國韋瑟、美國亞拉巴馬洲莫比爾的生產(chǎn)裝置。所有項目竣工投產(chǎn)后,該公司的總產(chǎn)能將從現(xiàn)有的200kt/a增至380kt/a。諾偉思公司和阿托菲納公司計劃合建68kt/aAlimet中間體——甲基硫代丙醛(MMP)裝置,定于2005年投產(chǎn),其中阿托菲納公司從美國得州博芒特生產(chǎn)裝置供應(yīng)甲基硫醇和從新建的36kt/a丙烯醛裝置供應(yīng)丙烯醛。2.2世界主要生產(chǎn)國家市場全球2002年蛋氨酸需求量約為465kt,據(jù)預(yù)測今后蛋氨酸市場年均增長率約為3%~4%,其中歐洲、日本和韓國市場趨于飽和,而東歐、亞洲(日本除外)和南美市場正在發(fā)展,特別是中國,由于生活水平提高,對肉類的需求增加,中國市場需求的年增長率約為7%~8%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全球平均增長水平,因此,中國將是世界各大生產(chǎn)商的主攻市場。3國內(nèi)蛋氨酸的生產(chǎn)和市場3.1國內(nèi)外生產(chǎn)裝置的比較在20世紀(jì)50年代,因醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展需要,我國開始研究化學(xué)法合成蛋氨酸,1959年河北制藥廠建成了我國第一套合成蛋氨酸生產(chǎn)裝置。目前國內(nèi)有天津蛋氨酸廠、湖南常德洞庭制藥廠、上海化學(xué)試劑總廠試劑三廠、廣西南寧市有機(jī)玻璃廠、天津渤海化工集團(tuán)天津化工廠、天津市河北制藥廠等十余家,總產(chǎn)能約30kt/a,而產(chǎn)量僅為10kt/a左右。國內(nèi)蛋氨酸生產(chǎn)裝置與國外相比存在很大的差距,主要表現(xiàn)在:生產(chǎn)規(guī)模偏小,且以間歇法為主,自動控制水平也很低。天津化工廠蛋氨酸裝置引進(jìn)的年產(chǎn)10kt飼料級蛋氨酸項目,由于工藝、環(huán)保以及生產(chǎn)安全隱患等問題,于2000年3月實施保護(hù)性停車。嚴(yán)重制約中國蛋氨酸生產(chǎn)發(fā)展的主要原因有技術(shù)和原料兩個方面。從技術(shù)層面來說,如何提高反應(yīng)收率、環(huán)保和生產(chǎn)工藝的工程化問題,實現(xiàn)生產(chǎn)裝置的連續(xù)化運行是關(guān)鍵,同時,還要開發(fā)有中國特色的蛋氨酸生產(chǎn)工藝,突破國外專利的束縛。從原料來看,國外幾大蛋氨酸生產(chǎn)商的發(fā)展過程均表明,實現(xiàn)甲硫醇和丙烯醛的自主生產(chǎn)是降低產(chǎn)品成本的最有效途徑,而中國成規(guī)模的丙烯醛生產(chǎn)商只有武漢有機(jī)化工股份有限公司一家,且裝置能力只有3kt/a,產(chǎn)品用于農(nóng)藥生產(chǎn),同時甲硫醇年產(chǎn)量不足千噸,目前我國僅有丹東制藥廠、河北制藥廠、河南新鄉(xiāng)市溶劑廠、寧陽市農(nóng)藥廠等幾個廠家生產(chǎn),遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)的市場需求。3.2蛋氨酸的消費中國是世界第二大飼料生產(chǎn)國,今后還將以每年7%~9%的速度發(fā)展下去。飼料工業(yè)所需蛋氨酸添加劑幾乎全部依靠進(jìn)口。國內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)裝置,由于生產(chǎn)成本較高,產(chǎn)品基本作醫(yī)藥原料使用。2000年我國進(jìn)口量為31kt,2001年達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的58kt,雖然在2002年下降了9%~10%,為50.4kt,但從2003年1-3月的進(jìn)口量來看,蛋氨酸需求量出現(xiàn)了恢復(fù)性增長。在我國市場,蛋氨酸主要進(jìn)口國及所占份額分別為:日本公司占據(jù)了43%的份額、迪高沙公司為21%(從德國和比利時進(jìn)口分別占6%和15%)、諾偉思公司為10%、安迪蘇公司為21%(西班牙和法國分別為9%和12%),其他占5%。由于中國蛋氨酸市場快速擴(kuò)張且競爭日趨激烈,國外蛋氨酸生產(chǎn)廠商均加大了在中國的銷售力度。迪高沙公司在2002年10月9日把迪高沙中國有限公司(中國香港)改名為迪高沙香港有限公司,并隨后在北京成立了迪高沙(中國)投資有限公司,將通過人才的發(fā)展、技術(shù)的發(fā)展和市場的發(fā)展的大力拓展在中國的業(yè)務(wù)。安迪蘇公司在兩年前就已經(jīng)建立了上海的保稅倉庫。最近,諾偉思也關(guān)閉了負(fù)責(zé)大陸業(yè)務(wù)的中國香港辦事處,成立了上海的貿(mào)易公司,建立了上海的保稅倉庫。42年的價格2002年的價格對生產(chǎn)商來說是最嚴(yán)峻的一年,固體蛋氨酸的價格年初為2.1萬元/t,到8月跌到1.9萬元/t,創(chuàng)下歷史最低水平,但在10月份以后,由于安迪蘇公司的檢修,國內(nèi)市場貨源減少,造成2002年后期價格暴漲至2.5萬元/t。但總體上來說,2002年的價格延續(xù)了2001年以來的低迷走勢。2003年1-3月的價格延續(xù)2002年底的高價位,預(yù)計全年價格可維持在2.45萬~2.65萬元/t。液體蛋氨酸的價格變化受固體蛋氨酸的影響,走勢基本和固體蛋氨酸相同,變化不大,2002年總體價格在1.6萬~1.7萬元/t,但后幾個月價格已攀升到2.0萬元/t以上。5項目經(jīng)濟(jì)效益分析以30kt/a規(guī)模為經(jīng)濟(jì)效益測算模型,對蛋氨酸項目的盈利能力進(jìn)行分析。各種指標(biāo)匯總見表1。這套30kt/a裝置的投資參考美國同類裝置投資估算,經(jīng)過投資規(guī)模指數(shù)換算,本項目的投資估算為1.6億元(其中30%為自有資金,其余為銀行貸款)。產(chǎn)品固體蛋氨酸價格以20000元/t計,建設(shè)期為一年,投產(chǎn)第一年開工率以80%計,第二年起開工率以100%計。丙烯醛以8000元/t計,甲基硫醇以11000元/t計。裝置員工按30人計,測算下來該項目的年稅后利潤約為1.48億元,稅后內(nèi)部收益率為88%,約兩年半時間收回投資,盈虧平衡點為16%,該項目的經(jīng)濟(jì)測算結(jié)果充分體現(xiàn)了精細(xì)化工項目高收益、高回報的特性。從項目敏感度分析來看,產(chǎn)品價格是影響效益的最關(guān)鍵因素。如果蛋氨酸價格降至18000元/t,其他測算數(shù)據(jù)不變,測算結(jié)果顯示,年稅后利潤約為1.06億元,稅后內(nèi)部收益率為67%,約3年時間收回投資,仍是一個盈利能力優(yōu)秀的項目。6主要原料分析蛋氨酸是高附加值的精細(xì)化工產(chǎn)品,是中國為數(shù)不多需從國外大量進(jìn)口的產(chǎn)品之一。蛋氨酸的生產(chǎn)成本主要決定于生產(chǎn)工藝和原料供給,從國外降低生產(chǎn)成本的措施來看,原料本地化供應(yīng)是關(guān)鍵。我國是石油加工大國,擁有加氫脫硫、丙烯腈和乙烯等眾多生產(chǎn)裝置,乙烯裝置的副產(chǎn)丙烯是生產(chǎn)丙烯醛的基本原料,而加氫脫硫副產(chǎn)品硫化氫和丙烯氨氧化副產(chǎn)品氫氰酸,都是生產(chǎn)蛋氨酸的主要原料。因此,從原料角度來說,我國某些大型石油化工企業(yè)中,生產(chǎn)蛋氨酸產(chǎn)品原料優(yōu)勢明顯。同時,我國有多套丙烯、乙烯氧化大型裝置運行,積累了大量的氧化工藝、催化劑、環(huán)保和反應(yīng)工程方面的經(jīng)驗,建設(shè)一套萬噸級的丙烯醛裝置是完全可行的。綜合兩方面的優(yōu)勢,國內(nèi)只要加大蛋氨酸生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)力度,解決項目的技術(shù)來說,30~50kt/a的蛋氨酸是可行的。從生產(chǎn)工藝、投資額、三廢處理難度和市場角度來分析,在四種形式的蛋氨酸產(chǎn)品中,羥基蛋氨酸及其鈣鹽最容易實施,而丙烯醛生產(chǎn)裝置能力應(yīng)適當(dāng)放大,為以丙烯醛為原料生產(chǎn)的下游精細(xì)化工產(chǎn)品做好原料準(zhǔn)備,努力形成以丙烯醛為平臺的精細(xì)化