浅谈生物化工行业发展动态

  发布时间: 2019年11月10日 14:57:49   作者: 广丰能源网

 一、 生物化工及其特点

生物技术是以生命科学为基础,应用自然科学方法及工程学原理,通过生物剂对生物原料进行加工,从而提供产品或为社会服务的技术。利用生物化学基础研究的成果,结合生物学和化学工程技术生产对人类有用的化工产品,从而形成生物化工这一化工领域中的新兴产业。

生物化工的特点

原料可再生性:采用生物技术生产化学品一般都以光合作用产物及其加工品等可再生资源为原料,如淀粉、糖蜜、农作物的秸秆等,有利于经济的可持续发展,促进农业产业化发展。

生产过程温和:在菌种的作用下,生产过程一般都在常温常压下进行,区别于许多化学反应需在高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件下进行,因而安全性极高。

反应专一性:由生物酶催化反应一般都有很好的专一性,不仅有底物专一性,而且还有立体化学专一性,因此现代生物技术过程副反应极少。

设备同一性:生物技术生产化学品的设备一般都很相似,常可更换生产品种,而不像传统化工设备有明显的专一性。

二、生物化工的应用领域

医药:抗生素,如青霉素、四环素,胰岛素,干扰素,生长激素、各种生长因子和疫苗等;1997年生化药物的市场营业额达130亿美元,约占全球生物化工产品总销售额度33%。生物药品的最大特点是毒副作用小,对人体安全,符合当今人们崇尚自然的心理,预计今后该市场仍将以年递增8%左右的速度发展。

氨基酸:赖氨酸、谷氨酸、苏氨酸、精氨酸、脯氨酸、L-苯丙氨酸等,其中赖氨酸的全球年消费量达40万吨,谷氨酸的消费量为150余万吨,苏氨酸的消费量也在1万吨/年以上。生物法氨基酸将继续增长。

酶制剂:酶是由细胞产生的蛋白质性质的生物催化剂,具有专一性和高效性,已被大量用于发酵、食品、医药、化工等部门。目前工业化生产的酶制剂有蛋白酶、淀粉酶、异构化酶、脂肪酶、纤维素酶等产品,现市场销售额近20亿美元,其中洗涤剂工业用酶约占三分之一的市场,预计今后全球酶制剂生产将以6~8%的速度发展,而且产品的应用领域将不断扩大。

生物农药:农药工业的重要组成部分,我国现可生产12种产品,主要有苏云金杆菌、井岗霉素、赤霉素、阿威菌素等,其中井岗霉素的产量居世界第一位,阿威菌素大量出口国外,在国际市场上具有较大的影响。

有机酸:采用生物化工技术生产的有机酸主要有柠檬酸、乳酸、衣康酸、谷龙酸(维生素C前体)等产品,其中柠檬酸的全球产量已达80余万吨,产品广泛应用于食品、医药、轻工等部门,并将继续保持良好的发展势态。

有机原料:全球乙醇的生产仍以发酵方法为主,特别是在美国、巴西及农产品比较丰富的我国,发酵酒精占总能力的85%以上。与石油化工路线相比,微生物发酵工艺生产的乙醇具有较强的竞争力,特别是以可再生的农副产品为原料,不存在资源枯竭的问题,是缓解石油供应紧张的办法之一。

其它:黄原胶、结冷胶、赤藓糖醇、微生物多糖等产品也具有市场前途。

三、国外现状及发展趋势

经过二十多年的发展,国外生物化工已得到了较大的发展,现在生产的产品多得难以统计。如生物农药包括杀稻瘟素-S、春日霉素、多氧霉素、有效霉素等达50多种。有机酸类有30-40种,如柠檬酸、乳酸、琥珀酸、α-酮戊二酸,延胡索酸、苹果酸、衣康酸、葡萄糖酸、异抗坏血酸、抗坏血酸、酒石酸、曲酸、脂肪酸、巴西基酸、水杨酸、癸二酸、已二酸、γ-亚麻酸、透明质酸等;氨基酸类有赖氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、谷氨酸、苏氨酸、脯氨酸、异亮氨酸;酶制剂品种繁多,日本工业生产酶多达60多种,如糖化酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、葡萄糖异物酶、氨基酰化酶、富马酸转化酶,青霉素酰化酶、各类诊断用酶;微生物多糖类如黄原胶、结冷胶;其他如丙烯酰胺等。

近年来,生物化工在生物技术中的地位正在上升,或者说生物技术正在从传统医药、农业向生物化工方面逐渐转移。其中影响较大的是荷兰Purac公司生物法生产L-乳胶,已与美国Gagill公司合资建设3.4万吨L-乳酸装置,并计划进一步发展到6.8万吨。L-乳酸新的市场主要是用于生产可生物降解的聚乳酸作塑料使用,这在美国等地已有工业生产,产品已上市应用。另一重要市场是利用乳酸无毒,可生物降解,蒸馏易回收特性,使乳酸酯用于电子线路板和金属脱脂,以取代氯溶剂。另外杜邦公司与杰宁科尔公司合作采用生物法生产1,3-丙二醇,进一步生产PTT树脂。 PTT树脂与传统的PET树脂用途相似,成本较低。其技术开发已近成功,预期今后将对聚酯生产产生重大影响。

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