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,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 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。
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。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。
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
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,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,成立了上海的贸易公司,建立了上海的保税仓库。