丁二酸场概况.doc

丁二酸技术分析报告 中国科学院国家科学图书馆 区域信息服务中心 2012年3月 第一章 丁二酸概述 3 第二章 丁二酸、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）市场概况 6 第一节 丁二酸市场概况 6 第二节 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）市场概况 10 第三章 丁二酸技术发展趋势 13 第一节 生物基丁二酸基础研究发展态势 13 第二节 丁二酸专利技术分析 18 第三节 生物基丁二酸制备的专利技术 24 第四章 丁二酸技术总结与建议 34 参考文献：…………………………………………………………………………………………..35 表 1 丁二酸主要合成方法比较 4 表 2 生物基丁二酸国外主要生产商信息 9 表 3 PBS、PLA和常用塑料的性能比较, 11 表 4全球PBS产品产能情况 12 表 5 PBS需求量统计及预测 12 表 6 生物基丁二酸SCI论文研究机构分布情况 15 表 7 生物基丁二酸SCI论文中国研究机构分布情况 16 表 8 丁二酸专利申请人排名情况 23 表 9 国内生物基制备丁二酸研发情况 25 表 10 国外生物基制备丁二酸研发情况 25 表 11 生物基丁二酸制备的主要专利技术 28 表 12 丁二酸发酵液提取方法比较 34 图 1 化学合成法合成丁二酸途径 5 图 2 生物转化法合成丁二酸途径 6 图 3 丁二酸作为化学合成原料的主要用途 7 图 4生物基丁二酸未来产地分布图 11 图 5生物基丁二酸研究年代分布图 14 图 6生物基丁二酸研究国家(地区)分布图 15 图 7生物基丁二酸研究前五名国家发文变化图 15 图 8生物基丁二酸研究机构二十年发文变化图 17 图 9生物基丁二酸研究热点分布图 19 图 10丁二酸国内外专利申请时间演化图 20 图 11丁二酸专利技术来源国家（地区）分布；图 12丁二酸专利技术市场国家（地区）分布 21 图 13各国专利国际化对比 21 图 14 专利权人年代分布图 23 图 15 Bioamber 公司工艺路线图 31 图 16 BioAmber 公司采用E.coli发酵生产琥珀酸的分子机理 32 图 17 Myriant 公司采用E.coli发酵生产琥珀酸的分子机理 33 1、基本介绍 2、 基本信息 中文名称： 英文名称：succinic acidamber acid CAS No.：110-15-6 　　分子式： C4H6O4 　　分子量： 结构式： HOOCCH2)2COOH 3、合成方法 丁二酸的制备方法主要有化学法和生物发酵法。其中化学合成方法主要有石蜡氧化法、催化加氢法、电化学合成法及轻油氧化法、丁二腈水解法等。表1比较了丁二酸主要合成方法的特点和不足，化学方法以石油为原料，生产成本高，环境污染严重。而微生物发酵方法将可再生的生物质(如淀粉、纤维素、半纤维素)原料的葡萄糖和木糖等碳水化合物转化为丁二酸，避免使用石油资源、生产过程环境友好。食草反刍动物的瘤胃能预消化大分子糖类，其特殊微生态环境为厌氧及兼性厌氧微生物提供了良好的繁殖条件，是适合琥珀酸生成的充满CO 的环境。目前大多数琥珀酸产生菌都是从反刍动物瘤胃中分离的，如从牛瘤胃中分离产琥珀酸放线杆菌(Actinobacillus succinogenes)，产琥珀酸厌氧螺菌(Anaerobiospirillum succiniciproducens)等。发酵生产丁二酸的菌种种类繁多，目前研究较多的有：产琥珀酸厌氧螺菌Anaerobiospirillum succiniproducens）产琥珀酸放线杆菌(Actinobacillus succinogenes)大肠杆菌Escherichia coli),。 表 1 丁二酸主要合成方法比较 产率纯度不高130-140oC 产率高，无明显的副反应，产物质量良好 操作条件较高，催化剂价格昂贵 电化学合成法 通过电解，在阴极上顺丁烯二酸烯键加成，发生还原反应生成丁二酸，阳极电解出的H+提供给阴极 原料成本低，可再生；发酵过程可吸收二氧化碳，绿色环保；节约能源 高产量发酵菌株的构建 化学法合成丁二酸 化学合成法生产丁二酸可通过多种途径，采用何种生产方法取决于原料的来源、生产费用和能耗情况。工业上丁二酸的生产方法主要为化学法，包括石蜡氧化法、轻油氧化法、丁烷氧化法、丁二睛水解法、催化加氢法以及以乙烯和一氧化碳为原料的电解氧化法等。目前，国内外石油化工厂一般采用丁烷为原料生成顺丁烯二酸酐(马来酸酐)，然后在催化剂作用下进行加氢反应，生成丁二酸(见图1)。催化剂为镍以及其他一些贵金属，反应温度约为1300C~1400C。以化学方法获得丁二酸，不仅底物马来酸酐和催化剂的价格较高，并且不可避免的要消耗不可再生的石化资源，对环境造成污染。 图 1 化学合成法合成