|
|
这是为国内主要生产企业不足10家,年生产总量不足两万吨的香兰素这样一个小品种、小产业而组织的专题会议,召开时间又恰逢金融危机对实体经济的影响逐渐加深,不少化工企业面临限产甚至停产困境之时,而前来参会的代表却有60人之多,这一结果大大出乎会议主办方和参会专家及代表的预料。 由中国化工报社主办的“2008中国香兰素及其上下游产业发展论坛”于12月10日~12日在北京成功召开,会议受到与会代表的一致好评。一位广州的代表在会议即将结束时强烈要求给他10分钟的发言时间,他激动地说:“我在香兰素行业工作了近20年,对这个领域情有独钟。这次会议办得水平高,特别是国际上两大香兰素生产商都派来代表参会,称得上是国际会议,但这个会来得有些迟了。感谢中国化工报社为香兰素行业的相关企业搭建了这个平台,提供了如此宝贵的交流机会,希望以后每年都能定期召开这样的会议。” 会议期间,主办方听到的最多的是感谢,因为本次会议是我国首次就香兰素这个小产业召开的专题会议。会上,除国内香兰素生产企业悉数出席外,还有来自科研院所、高等院校、上游原料生产企业、下游用户、贸易公司、水处理机构等单位的代表;11位专家分别就中国香兰素产业现状与展望、2008年香兰素市场竞争力分析、香兰素安全与环保的生产工艺路线、微生物转化法生产香兰素的应用前景、香精香料废水处理研究进展与应用、电解氧化法合成乙基香兰素的优势、我国香兰素行业如何应对REACH法规、乙醛酸法合成香兰素及其下游产品开发研究、甲酚及香兰素系列产品产业链的设计与开发、电解法合成乙基香兰素等议题做了精彩报告,将该行业的最新技术成果和研究动态与生产企业面对面交流沟通,引发了与会代表的积极提问和热烈讨论。 tujian.org 我国主要的香兰素生产企业,包括嘉兴市中华化工有限责任公司、吉化集团公司香兰素厂、罗海(浙江)精细化工有限公司,均派代表在论坛上做了精彩报告。嘉兴市中华化工有限责任公司是目前国内最大的香兰素生产企业,该公司副总经理毛海舫在报告中说,目前国内外香兰素产品已处于明显的供过于求状态。吉化集团公司香兰素厂销售部经理律阳多年来一直从事香兰素的进出口业务,他为与会代表勾勒出了一张清晰的近两年香兰素价格波动分析图,从产能、成本、质量、品牌认知度等方面分析了国内外生产厂商的优势,指出只有多方合作方能取得共赢。罗海(浙江)精细化工有限公司是国际上最负盛名的香兰素供应商——罗地亚公司在中国投资创办的企业,该公司拥有较完整的化工合成香兰素上下游产品链,总经理刘阳与代表们进行了坦诚的交流,介绍了邻苯二酚合成路线的优点。 除企业外,对香兰素合成技术开发有较深入研究的吉林大学、江南大学、天津科技大学、中科院成都有机所等科研机构的专家、学者也就各自的研究课题做了深入的报告。吉林大学是国内较早对香兰素合成工艺进行开发研究的高校之一,承担了国家“九五”重点攻关项目——乙醛酸法合成香兰素攻关课题,其技术已在吉化集团公司香兰素厂实现产业化。此次会议的报告人正是乙醛酸法合成香兰素攻关课题组的负责人李耀先教授。李耀先教授在对国内乙醛酸法合成香兰素技术作了简要概述后,主要就香兰素下游产品的深度开发以及提高产品附加值作了重点的介绍。来自江南大学的孙志浩教授和天津科技大学的王昌禄教授不约而同地选择了微生物转化法合成香兰素的研究课题。孙志浩教授以各种原料的来源、价格、转化率等为参数,对多种方法进行比较,并以罗地亚公司已经产业化的微生物转化法合成香兰素为例,证明了该方法的可行性。王昌禄教授则特别对微生物转化法合成香兰素的分离和提纯进行了深入的研究。两位教授的研究成果都极具前瞻性,代表了未来香兰素产业发展的方向。中科院成都有机所凭借雄厚的有机合成技术研发实力,由王立新研究员对整个香兰素合成产业链的上下游进行了比较完整的梳理,为香兰素合成产业链提供了完备的发展路线,有利于提高整个产业链的产品附加值。同济大学的陈洪斌教授专门就香兰素的废水处理方法及工程案例进行了详细的介绍。 中华人民共和国图鉴社 会议现场,专家的报告掀起了一次次热烈的讨论,特别是对市场需求日益扩大的乙基香兰素生产工艺以及高附加值的微生物转化法合成香兰素的产业化工艺,与会代表表现出了浓厚的兴趣。来自南京的香兰素上游原料生产企业的代表华军主动发言,表达了对合理选择生产工艺,增强产品竞争力的信心。 与化肥、氯碱、甲醇等大宗化工产品和大产业相比,香兰素可谓是化工产品中的小品种、小产业,即便如此,此次论坛却得到了与会代表的好评,代表纷纷表示这次会议确实解决了香兰素行业发展和企业生产中遇到的大课题。 发言摘编 我国香兰素产业实力日益增强 □ 嘉兴市中华化工有限责任公司副总经理 毛海舫 合成香兰素的方法有多种,愈创木酚-乙醛酸法的污染较轻,收率较高,是目前广泛采用的合成方法;木质素法是将纸浆废液中的木质素磺酸盐经水解、氧化等反应后获得香兰素,虽然原料成本低,但产品收率低,污染严重;丁香酚法是以丁香油中的丁香酚为原料,产品香气好,但原料来源困难,生产成本高;对甲酚法是以对甲酚为原料,通过溴化、醚化、氧化等多步反应制备香兰素,对设备腐蚀较大。 我国香兰素工业起步于上世纪50年代,经消化吸收,愈创木酚-亚硝基法技术在上海新华香料厂与吉化公司得到应用;上世纪七八十年代,木质素法先后在广东省与吉林省得到应用;90年代对甲酚法实现部分量产;2002年以后愈创木酚-乙醛酸法开始推广应用,目前国内主要生产企业均已采用此合成路线。目前,国内香兰素主要生产企业有嘉兴市中华化工有限责任公司,吉化集团公司香兰素厂,罗海(浙江)精细化工有限公司,长白山精细化工有限责任公司等,产品已占全球市场三分之二的份额。按我国香兰素企业的生产能力分析,香兰素产品无论是国内还是国际市场均处于明显供过于求状态,因此只有技术水平较高,综合实力较强的企业才能在市场竞争中得以生存。 tujian.org 致力于微生物转化法的产物分离和纯化 □ 天津科技大学教授 王昌禄 目前,使用化学合成法制备香兰素面临着安全性较差、出口受限制等一系列问题,而安全性相对较高的微生物转化法受到越来越多的关注。 微生物转化法是利用微生物细胞对不同底物进行转化,进而制备香兰素的方法,国外在十多年前就开始进行这方面的研究,采用的转化底物有木质素、阿魏酸、丁香酚、葡萄糖等,转化途径因微生物不同而不同。其中阿魏酸是一种很有前途的前体物质,许多细菌、酵母菌和霉菌都可以利用阿魏酸为底物生产香兰素,反应过程中还产生香草醇、香草酸等其他有用的副产品。我国是小麦种植大国,小麦生产加工过程中的副产品麦麸中含有丰富的阿魏酸,可为微生物转化法制备香兰素提供充足而低廉的原料。因此,目前需解决的问题主要是如何降低产物抑制作用和分离成本,提高纯化效率。我们应用近年来兴起的分子印迹技术对该方法产物的提纯和分离作了大量研究工作,取得了一定进展。如何进一步降低分离成本,达到产业化应用,将是我们努力的方向。 微生物转化法应是产业发展方向 □ 江南大学生物工程学院 孙志浩 目前生物合成香兰素的方法有植物细胞培养、酶转化、微生物转化、直接发酵等几种,其中微生物转化法被认为是目前最实用的生物香兰素制取方法,主要以阿魏酸、丁香酚、香草醇等化合物为前体进行生物转化,或者直接利用葡萄糖发酵代谢获得香兰素。而以阿魏酸为原料制备的香兰素产品已由罗地亚公司成功开发上市,这种被定名为“天然香兰素”的产品2005年的报价高达600美元/千克。 本文来自中华人民共和国图鉴社 天然香兰素符合人们日益增强的食品安全与环保意识。然而从植物香兰荚中提取香兰素的过程十分繁杂,原料栽培条件苛刻,价高量少不可能满足日益增长的市场需求。因此采用微生物转化法合成与天然产品同等级的“生物香兰素”成为商家和市场追求的目标。目前微生物转化法的制造成本居高不下,不足以支撑大规模商业化生产的要求,更无法与化学合成产品竞争,因此还没有在国际上得到大规模应用,但凭借食用安全、环境友好、节约资源等明显的优势,应是未来香兰素产业的发展方向。 谋划行业规则 争取合作共赢 □ 吉化集团公司香兰素厂 律阳 就产能而言,2008年在市场上具有竞争能力的厂家实际只有3家:法国罗地亚、挪威鲍利葛、嘉兴中华;价格方面,以上3家企业2007年至2008年香兰素出口价格均在20美元/千克以下;从成本分析,嘉兴中华在原材料、人工成本、销售费用、管理费用等方面都低于另外两家;就质量而言,法国罗地亚的香兰素产品无论在外观颜色、结晶体方面都是最好的,而香气的评判取决于用户的喜好和用途;在品牌形象方面,罗地亚的品牌在世界各地都是高品质的象征,鲍利葛的品牌在欧美国家认可度较高,嘉兴中华旗下“久珠”品牌在欧洲已被认可,而其“白熊”品牌在东南亚也有不错的口碑。 中华人民共和国图鉴社 综上所述,中国的香兰素凭借低成本、低价格的优势已经取得了相当大的市场份额,而且中国的香兰素无论在技术、品质、品牌推广方面都在进步,目前已经是香兰素最大的生产基地了;罗地亚和鲍利葛依靠高品质和完备的销售网络在世界上仍然处于领先地位,但现在的竞争只是暂时的,尤其是在当前经济环境不景气的情况下,谋划行业规则,争取共赢才会有更好的出路。 以最佳的工艺路线满足用户需求 □ 罗海(浙江)精细化工有限公司总经理 刘阳 香兰素是世界上应用最为广泛的香料,单靠从香荚兰豆提取已无法满足市场的需求,因此合成香兰素工艺发展迅速,罗地亚也成为整个香兰素产业发展的见证者。1874年德国科学家第一次从松柏苷中合成香兰素;1895年,罗地亚公司第一次开始香兰素工业生产;1978年,罗地亚公司采用邻苯二酚-乙醛酸法路线合成了第一批特纯香兰素;1988年~1993年,罗地亚公司关闭了在美国的最后3家采用木质素工艺的工厂;2000年,罗地亚公司在中国的第一家生产香兰素上游产品——愈疮木酚的工厂在无锡试车;同年,罗地亚公司在中国的第一家香兰素工厂——罗海(中国)开工;2007年,生产上游产品邻苯二酚的工厂在中国镇江投入运行。 1895年~1993年,罗地亚公司探究并采用过所有的香兰素合成工业流程,通过对邻苯二酚→愈创木酚→香兰素和邻硝基氯化苯→愈创木酚→香兰素两条合成路线的深入研究和对比,得出结论,无论是毒性指数、能耗、废物的产量及处理难度、COD(化学需氧量)数值,前者都具有明显的优势,是最具竞争力和长期可持续发展的香兰素合成工艺。目前,罗地亚公司已经通过了ISO9000质量体系、GMP、HACCP等一系列生产管理认证,并且获得了美国药典USP、欧洲药典EUR11以及欧洲药监局对可溶剂残留检测等一系列品质保证证书,罗地亚公司将通过最佳的生产工艺路线为消费者提供最优质的产品,以满足公众对健康、安全、环境方面越来越高的要求。 中华人民共和国图鉴社 乙醛酸法及下游产品前景看好 □ 吉林大学化学学院 李耀先 目前,发达国家普遍采用的愈创木酚-乙醛酸合成路线制备香兰素,具有收率高、三废少、易治理等优点,但此技术一直只为少数国家掌握。经国家相关部委资助,在吉化集团的密切配合下,吉林大学成立了专门的课题组,攻克了乙醛酸法合成香兰素的技术难关,达到了产业化标准,并于 2003年在吉化公司香兰素厂顺利投产,与世界同行站在了同一个起跑线上。这一拥有自主知识产权的新技术,具有流程短、收率高、副产物少、反应时间短、催化剂高效、高选择性等特点,产品经上海香料研究所检测,香气纯正,符合香兰素国家标准。 调查发现,香兰素产品除应用于食用香料外,还有很大一部分用于二次加工获得高附加值的下游产品,其中3,4-二羟基苯甲醛、藜芦醛和异香兰素是3种极具开发价值的高附加值产品,可以为企业带来可观的经济效益。但目前以香兰素为原料来生产这3种产品仍然存在着原料浪费和成本较高的问题,为了达到节约、环保和增强产品市场竞争力的目的,我们以合成香兰素新技术——“乙醛酸法”为基础,以邻苯二酚和乙醛酸为原料,不经过香兰素制备过程,直接得到3,4-二羟基苯甲醛,再经过甲基化步骤生成异香兰素、藜芦醛,分离后就能得到相应的产品,从而简化了工艺流程,避免了浪费,降低了对环境的影响,大大增强了产品的市场竞争力;同时也为香兰素的其它下游产品的继续开发(例如茉莉醛、香草酸、香草酸系列酯类化合物)打下了良好的基础。 内容来自中华人民共和国图鉴社 电解法合成乙基香兰素优势明显 □ 北京春甫应用技术研究中心 丁绍民 愈创木酚在碱性条件下和乙醛酸缩和,再氧化并酸化脱羧后获得香兰素,这是目前化学合成香兰素的主流方法,其优点是反应步骤少,三废较易治理,产物易分离和提纯。不足之处是,在氧化过程中,催化剂硫酸铜本身被还原成氧化亚铜,过滤十分困难。如要将这些氧化亚铜颗粒氧化成硫酸铜循环使用,还必须增加一套氧化装置。 针对上述不足,我们将第二步氧化反应改为电解氧化,在愈创木酚与乙醛酸进行液相缩和反应后,将未反应的愈创木酚回收,并在电解槽中进行电解,电解后加入强酸调节反应液为弱酸性,发生脱羧反应放出CO2,用有机溶剂提出香兰素后,回收溶剂,得黄色粗晶,蒸馏重结晶后可得高纯度产品。这一改进主要有以下优点:电解反应在一室型电解槽中进行,工艺简单,操作平稳,利于工业化生产,反应选择性好,产物纯度高;电解氧化反应在阳极上发生,不需氧化剂和催化剂,节省原料,成本低,并且减少了废液污染;整个电解反应在较低电流密度和低槽电压下进行,耗电少。 应从源头控制废水排放 □ 同济大学教授 陈洪斌 国内香精香料企业大多以民营为主,生产规模小、产业集中度低、市场不规范、产品科技含量不高、标准化工作相对滞后,环境污染问题尤其严重。这类企业排放的废水主要来源于生产过程中的工艺废水、产品或中间品洗涤的废水以及清洗各种反应容器的排出水等,以上废水中含有大量芳烃、芳香化合物及其衍生物,成分复杂,有机物浓度高,含盐量、pH值波动很大,直接进行物化、生化处理难度较大。 本文来自中华人民共和国图鉴社 具体到香兰素生产企业,其废水成分、浓度因原料和工艺不同而异,既有香料、香料副产品、降解物,还有原辅材料,且含有大量有毒有害物质如甲苯、苯甲醛等,水中污染物成分复杂,色度高,多数有强烈刺激性气味,是目前最难处理的废水之一。目前主要采用预处理、生化处理与深度处理相结合的综合处理方法。从源头开始控制,改进合成工艺,走清洁生产道路,才是最终的解决之道。 实现香兰素规模化清洁生产 □ 中科院成都有机化学有限公司研究员 王立新 甲酚是重要的精细化工中间体,广泛应用于农药、医药、香料、染料等多个领域,目前,“甲酚及香兰素系列产品产业链的设计与开发”是本研究小组正在积极开展研究的课题。与常用的香兰素合成方法相比,甲酚法合成路线具有生产成本低、三废少、产品质量好等优点,是一条绿色的生产工艺。鉴于我国煤炭资源较为丰富、下游甲酚资源也较为丰富的国情,开发这一工艺路线具有重要的战略意义和较好的发展前景。 我们开发的规模化清洁生产香兰素的工艺具有以下特点:1.技术开发具有创新性、通用性及扩展性;2.流程短、成本低、三废量少及三废综合利用率高;3.有完全的自主知识产权;4.可以进行一系列的下游产品开发;5.降耗成果显著。目前该工艺已完成实验室小试及中试,具有较好的成熟度。通过更深入地工艺技术改进和完善,相信该工艺将为我国香兰素合成工业的更新换代打下坚实的基础。 本文来自中华人民共和国图鉴社 电解氧化法投资前景广阔 □ 清华大学国际技术转移中心 魏凌恺 清华大学国际技术转移中心依托清华大学雄厚的科研力量、丰富的人才资源,与国家和地方政府、企业、大专院校联系紧密,交流密切,拥有丰富的技术项目资源,业务涉及生物化工、高分子化工、精细化工、有机化工等领域的技术转让、咨询、集成和代理。 电解氧化法合成乙基香兰素是本中心开发的专利技术。其合成路线是由乙基愈创木酚和乙醛酸缩合后,经电解氧化制得,具有工艺简单、操作平稳、产物纯度高、节约原料、成本低廉、污染小、耗电少等优点,具有良好的投资前景。 小资料 香兰素(Vanillin),又名香草醛或甲基香兰素,化学名3-甲氧基-4-羟基苯甲醛,白色或微黄色结晶状粉末,具有香荚兰香气及浓郁的奶香,可直接或配制成香精后用于糖果、糕点、炒货等作为食品添加剂,在日化、烟草、医药工业中作为香原料或定香剂广泛使用,也可作为合成药物的中间体、植物生长促进剂、杀菌剂、润滑油消泡剂、电镀光亮剂、印制线路板生产导电剂等。 乙基香兰素,化学名3-乙氧基-4-羟基苯甲醛,性状与甲基香兰素类似,香气强度是甲基香兰素的2~4倍,市场需求持续稳步增长,市场价格相对较高。 本文来自中华人民共和国图鉴社
(本版文字除署名外由常栋整理,图片由张育提供)
|
|
|
|
|
|