傳統(tǒng)海因法合成蛋氨酸工藝能耗高、設(shè)備安全性要求高、副產(chǎn)物量大。山東新和成氨基酸有限公司對(duì)上述傳統(tǒng)工藝進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，從原料、能耗、工藝本質(zhì)安全性等多方面著手，開發(fā)出弱堿鉀鹽雙循環(huán)D,L-蛋氨酸生產(chǎn)工藝，成功解決了上述問題，并因此于近日入選《石化綠色工藝名錄(2020年版)》。
傳統(tǒng)工藝問題復(fù)雜
蛋氨酸的生產(chǎn)主要為化學(xué)合成法，其生產(chǎn)技術(shù)比較復(fù)雜，按原料路線劃分主要有海因法、氨基內(nèi)酯法、丙二酸酯法，以及近年來開發(fā)出的固—液相轉(zhuǎn)移催化法。
目前世界上主要的D,L-蛋氨酸生產(chǎn)公司均采用海因法，但各公司有不同的水解和酸化路線，產(chǎn)生的副產(chǎn)物不同，擁有的專利技術(shù)也不同。
據(jù)介紹，蛋氨酸巨大的市場需求量和產(chǎn)能結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重不平衡，讓業(yè)內(nèi)很多企業(yè)躍躍欲試。蛋氨酸具有生產(chǎn)工藝復(fù)雜、技術(shù)門檻高、產(chǎn)品銷路集中度高(90%以上用作飼料添加劑)等特點(diǎn)。全球蛋氨酸生產(chǎn)主要集中在贏創(chuàng)、安迪蘇、諾偉司及住友等傳統(tǒng)飼料添加劑生產(chǎn)企業(yè)手中，其關(guān)鍵性技術(shù)被國外企業(yè)封鎖。盡管涉足該項(xiàng)目的國內(nèi)企業(yè)眾多，但因前期投入巨大，技術(shù)壁壘一直難以攻破。
“工藝合成過程復(fù)雜，能耗也很高，很多難題一直無法破解。”該公司研發(fā)部門負(fù)責(zé)人介紹說。
優(yōu)化工藝突破瓶頸
為解決上述問題，新和成投入巨額資金，組成50多人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，通過近15年的研究開發(fā)對(duì)傳統(tǒng)海因法合成蛋氨酸工藝進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，成功開發(fā)了弱堿鉀鹽雙循環(huán)D,L-蛋氨酸生產(chǎn)工藝，從根本上解決了蛋氨酸產(chǎn)業(yè)化過程中能耗高、設(shè)備安全性要求高、副產(chǎn)物量大等難題。
新和成的D,L-蛋氨酸連續(xù)化生產(chǎn)工藝在原料消耗、能量消耗、副產(chǎn)等方面均具有優(yōu)異的技術(shù)效果，清潔生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到先進(jìn)水平，提升了蛋氨酸產(chǎn)品的市場競爭力。
從原料消耗角度來看，該工藝以原輔料的高效利用和工藝循環(huán)一體化著手，通過對(duì)反應(yīng)過程的分析整合，鉀離子循環(huán)利用率大于99.2%，水重復(fù)利用率(不計(jì)生成水)達(dá)到99.1%，二氧化碳循環(huán)利用率達(dá)到99.9%，降低了原料總消耗。
從能量總消耗角度來看，整個(gè)生產(chǎn)工藝過程充分利用工藝反應(yīng)熱和集成過程中的熱量，構(gòu)建能源一體化體系。該工藝還實(shí)現(xiàn)了循環(huán)套用，簡化了后處理步驟，降低了能量總消耗。
從“三廢”綜合利用角度來看，整個(gè)工藝過程中除了鉀離子，沒有另外的鹽加入，工藝水可以全部循環(huán)套用。水解過程產(chǎn)生的氨氣和二氧化碳?xì)怏w經(jīng)過吸收，又重新參與海因合成，基本無廢氣產(chǎn)生。
生產(chǎn)能力逐年提高
蛋氨酸是新和成進(jìn)一步豐富產(chǎn)品品類、深化產(chǎn)品布局的戰(zhàn)略選擇，該公司于2014年正式啟動(dòng)了蛋氨酸項(xiàng)目建設(shè)，目前已擁有年產(chǎn)15萬噸蛋氨酸的生產(chǎn)能力。在此基礎(chǔ)上，該公司于2020年年底啟動(dòng)建設(shè)了年產(chǎn)15萬噸蛋氨酸生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)在2023年建成投產(chǎn)，屆時(shí)將形成年產(chǎn)30萬噸蛋氨酸的生產(chǎn)能力。
截至目前，新和成蛋氨酸生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)14項(xiàng)發(fā)明專利，8項(xiàng)已經(jīng)獲得授權(quán)，其中2項(xiàng)獲得國際授權(quán)，并有1項(xiàng)在美國、日本、新加坡等5個(gè)國家獲得授權(quán)。
新和成蛋氨酸產(chǎn)品的成功上市，打破了國外企業(yè)對(duì)我國蛋氨酸行業(yè)的壟斷，緩解了國內(nèi)蛋氨酸的供需矛盾，大幅提高了我國蛋氨酸的自給率，對(duì)推動(dòng)國內(nèi)畜牧養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。
