6000吨年氨基酸预可行性研究报告

6000吨/年氨基酸项目可行性研究报告湖北省鹤峰县药业研究所二八年五月目录第一章、概述1第二章、市场预测3第三章、产品方案及生产规模7第四章、工艺技术方案9第五章、原料、辅助材料及动力供应13第六章、厂址方案1第七章、公用工程及辅助设施方案1第八章、节能2第九章、环境保护2第十章、劳动保护与安全卫生2第十一章、工厂组织与劳动定员3第十二章、项目实施计划3第十三章、投资估算和资金筹措3第十四章、财务分析4第十五章、结论与建议4第一章、概述氨基酸是含氨基和羧基的有机化合物的统称，是构成生物体内蛋白质的基本单元，在机体内有重要的生理功能，是生物体内不可缺少的营养成份，对人类健康有着十分重要的意义，而且属不可替代的产品。广泛用于医药、食品、饲料、保健及科学研究等领域。甘氨酸是一种蛋白质氨基酸，最初的功能只是在化肥生产工艺中起净化的作用。随着化肥企业的技术进步以及国内化肥市场的低迷，该产品的功能渐渐弱化。上世纪的90年代，国内除草剂市场开始回暖，除草剂在国内市场以及国际市场上都成了抢手货，而甘氨酸正是草甘膦除草剂的主要原料，甘氨酸的身价也顿时水涨船高。近几年，甘氨酸在其它行业的用途也有较大发展，市场需求量不断攀升。L丝氨酸是一种重要的氨基酸，是组成蛋白质的20种基本氨基酸之一，是生糖氨基酸，在体内可由D甘油酸作前体生物合成，丝氨酸在体内参与SH和OH的转换及嘌呤、嘧啶的生物合成，在体内还可以合成色氨酸、半胱氨酸等氨基酸，在人体氨基酸代谢中起着非常重要的作用。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。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1KG蛋氨酸,相当于50KG鱼粉的营养价值,一般添加量为00502。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。L色氨酸对人和动物的生长发育、新陈代谢起重要的作用，被称为第二必需氨基酸，广泛用于医药、食品和饲料等方面。世界市场色氨酸年需求量约为万吨以上，我国的年需求量在1000吨以上，而现在世界上生产量严重不足，因而具有很好的市场前景。L色氨酸有防霉、消毒以及阻止氧化的作用，可以作为鱼类保鲜剂。在医药卫生领域除用来生产营养氨基酸输液外，色氨酸还用来制备抗抑郁症的药品和改善睡眠作用的保健食品。L色氨酸是继蛋氨酸和赖氨酸之后的第三大饲料添加氨酸。从营养学角度看，L色氨酸是很重要的一种必需的氨基酸，在普遍添加了蛋氨酸和赖氨酸的日粮中，L色氨酸的添加更显重要。通过添加L色氨酸，能够调节日粮中氨基酸的平衡，促进畜禽的生产。另外，L色氨酸的代谢产物5羟色氨酸在动物体内有抗高密度、断奶等应激作用，有促进球蛋白产生、增强畜体抗病力的作用。由于色氨酸生产成本的降低，日本及欧美现已逐步应用于猪饲料中，色氨酸用量逐渐在增大。第二章、市场预测从国内情况来看，我国的氨基酸产业发展很快，具有一定的规模，还形成了自己一些优势产品，我国是有12亿人口的大国，也是人口老年化发展进程非常迅速的国家，我国对药用氨基酸及其衍生物的需求量和富含氨基酸饮品口服液需求量都十分巨大。据国内统计，我国每年从国外进口各类氨基酸计有10多个品种，500多吨，消耗外汇4000多万美元。据国家医药部门估算，到2000年我国氨基酸输液将达1亿瓶以上，各种药用氨基酸的消耗在5000吨以上。味精作为调味品在我国具有持久、稳定而庞大的市场，目前食用谷氨酸的生产主要以发酵法生产，现已有十多个万吨级生产厂家，年产50多万吨。如果按人均消耗07公斤谷氨酸钠的国际标准推算，我国年耗谷氨酸84万吨，现有谷氨酸产量远远达不到要求。我国另一类产量较高的是胱氨酸及半胱氨酸系列产品，去年出口量达3000吨以上，几乎占领了世界市场。我国建立了几个千吨级的L赖氨酸厂，但因成本高而大多停产，现L赖氨酸的年产量只不过近2000吨。我国许多氨基酸研制仅停留在实验室阶段，有的品种只停留在公斤级，与生产能力相比，我国氨基酸产品的市场可谓非常庞大。一、甘氨酸市场分析甘氨酸又名氨基乙酸,作为一种重要的精细化工中间体,广泛应用于农药、医药、食品和饲料添加剂领域。随着我国经济的快速发展,对甘氨酸的质量和数量都提出更新更高的要求。目前国内甘氨酸尤其是高质量的甘氨酸供不应求,每年需要从国外进口相当数量产品来满足国内需求。（一）甘氨酸的应用与市场1、食品在食品加工中添加甘氨酸能改善食品的风味和品质,并具有抗氧化和防腐作用,可以延长食品保质期,在发达国家需求量预计每年增加1015。据统计资料表明,美国用作食品添加剂的甘氨酸达到1万吨,日本也有3万吨左右,其中仅日本有机合成公司一家就有2万吨用于食品加工。在国内,由于没有相应的食品级甘氨酸质量标准和采用新工艺的生产装置,使得一些食品加工企业只能从国外进口,并且极大地阻碍了甘氨酸应用领域的扩展,据预测中国食品行业的潜在需求量为1万吨。2、农药中间体草甘膦属内吸传导型广谱有机磷农药之一,能有效控制80余种危害较大的杂草的生长,因其具有低毒、易分解、强效、无残留等优点已被美国政府评为最优秀农药之一,目前世界年需求量为14万吨。中国生产的草甘膦商品是含量为95的固体草甘膦和含量为41的草甘膦异丙胺盐水剂,中国生产能力超过3万吨/年。目前生产草甘膦的主要工艺是甘氨酸/亚磷酸二甲酯法,每生产1吨需消耗甘氨酸700公斤,仅生产草甘膦一种产品就消耗了中国市场上80的甘氨酸。此外,甘氨酸还用于近年在中国发展较快的增甘膦的生产,它由甘氨酸与三氯化磷和甲醛反应制得,每吨需消耗甘氨酸113KG。3、饲料在国外,牛羊饲料配方中都加入甘氨酸,特别是在10周内鸡雏饲料中是不可缺少的成分,而中国饲养业中尚未使用添加甘氨酸的饲料。我国是世界第二大饲料生产国,并以年均8的速度增长,可以预计随着中国食品级甘氨酸的规模化生产,甘氨酸作为饲料添加剂的前景非常广阔,仅从中国目前养鸡业的总规模来看,每年需耗甘氨酸113万吨。（二）国内外甘氨酸的生产现状和市场1、生产现状国外甘氨酸生产厂商主要有美国的孟山都、查特姆CHATTEM公司、法国的斯帕西亚SPCI公司、荷兰的阿克苏AKEO化学公司、日本的有机合成药品公司、昭和电工公司和味之素公司等。它们多采用利用丙烯腈副产物氢氰酸生产甘氨酸,生产成本低,产品质量好,纯度可达99以上,国外近年来还相继开发了更为先进的催化脱氢氧化法、生物合成法和辐射合成法等。国内甘氨酸生产起始于20世纪70年代末80年代初,国内有20多家甘氨酸生产厂,目前年总生产能力达12万吨左右,特别是医药级甘氨酸发展较快,已建成年产1000吨规模的装置,产品质量可达到美国USP和日本味之素的水平,且价格比国外便宜。现已有大批出口到欧洲等发达国家和地区。2、市场西方国家甘氨酸年生产量约70万吨,由于在食品工业中应用较广,需求量预计每年增加1015。日本是甘氨酸的生产和消费大国,据估计,日本对甘氨酸的年需求量为食品方面1500025000吨,医药方面300吨,工业方面2000吨,出口800010000吨。在国内,随着对甘氨酸产品的应用与开发的不断重视,甘氨酸的应用领域日益扩大,致使甘氨酸产品呈现出供不应求的局面。目前国内企业生产的甘氨酸80应用于草甘膦农药的生产。草甘膦作为国际最大宗的农药产品，在能源紧缺拉动转基因燃料作物需求的背景下，市场需求持续增加，07年年初以来原药价格由28万元大幅上涨至7万元以上。受此影响，甘氨酸价格也大幅上涨，目前市场价格已由去年中期的13万元左右涨至超过33万元/吨。预期2008年中国甘氨酸的产销量将达30万吨，2009年约50万吨。随着国内除草剂市场开始回暖，除草剂在国内市场以及国际市场上都成了抢手货，而甘氨酸正是草甘膦除草剂的主要原料，甘氨酸的身价也顿时水涨船高。近几年，甘氨酸在其它行业的用途也有较大发展，市场需求量不断攀升。二、丝氨酸市场分析（一）丝氨酸的应用与市场L丝氨酸是一种重要的氨基酸，是组成蛋白质的20种基本氨基酸之一，是生糖氨基酸，在体内可由D甘油酸作前体生物合成，丝氨酸在体内参与SH和OH的转换及嘌呤、嘧啶的生物合成，在体内还可以合成色氨酸、半胱氨酸等氨基酸，在人体氨基酸代谢中起着非常重要的作用。L丝氨酸虽属于非必需氨基酸，但具有许多重要的生理功能和作用，在医药、食品、化妆品中均有较为广泛的应用。1、在医药方面的应用第一，合成嘌呤、胸腺嘧啶、胆碱的前体；第二，L丝氨酸羟基经磷酸化作用后能衍生出具有重要生理功能的磷丝氨酸，是磷脂主要成分之一；第三，丝氨酸的衍生物环丝氨酸是一种抗生素，可用于治疗结核病；偶氮丝氨酸是一种抗癌剂，常用于治疗肿瘤；同时，偶氮丝氨酸作为谷氨酰胺的抗代谢物，可用于治疗急性白血病和柯杰金氏病；第四，具有稳定滴眼液PH值的作用，滴眼后无刺激性。因此，医药行业是L丝氨酸主要用途之一；第五，氨基酸输液和氨基酸片剂、胶囊剂、颗粒剂等氨基酸制剂的基本原料，在配方中起重要作用。第六，是合成抗高血压新药赖诺普利的必备原料，是酶法合成色氨酸的一种原料。2、在化妆品方面的应用丝氨酸是重要的保湿因子，皮肤角质层保持水分的主要角色，因此是具有高级化妆品中的关键添加剂。（二）国内外丝氨酸的生产现状和市场1、生产现状世界上生产L丝氨酸的主要厂家是日本的味之素和田边制药公司、德国的DEGUSSA公司，法国也有生产，其它的如意大利的BRACCO、FRAMA等以提取法少量生产。在我国，2006年之前一直靠进口来满足国内丝氨酸的需求，2006年之后，八峰药化的丝氨酸投产结束了国内丝氨酸全部依赖进口的局面，由于八峰研究开发丝氨酸技术人员的跳槽（此人因受贿被判刑10年），使得武汉友之友建成了年产300吨规模的丝氨酸生产车间。现在国内总共只有600吨规模的生产车间，但由于这两家公司技术人员缺乏，使得生产一直以来不是很正常，2007年年产量不到200吨，国内大部分产品还得依赖进口。国内光用丝氨酸作为医药中间体原料的用量就要800吨左右，现在两家公司的产量远远满足不了国内市场的需求。由于中国丝氨酸产品的投产，使得L丝氨酸的价格从原来的105万元/吨下降到40万元/吨，因为成本的压力，日本的田边制药关闭了其在日本的丝氨酸生产线，协和发酵的丝氨酸工厂也出现了开工不足的现象，导致了丝氨酸供求关系的进一步紧张。2、市场据分析，L丝氨酸的世界市场需求量达到了5000吨/年以上，国内达到1000吨以上，其中，国内医药级L丝氨酸原料年需求约200吨，大部分依赖进口。市场预测丝氨酸是一种重要的生化试剂和药剂，随着人们对丝氨酸生理作用的深入认识和医药保健事业的不断发展，医药、食品等行业对丝氨酸的需求量正迅速扩大，尤其以氨基酸大输液、氨酸酸胶囊、氨基酸添加剂及氨基酸为原料的甜味剂以及多肽合成方面发展最快，需求量也逐年上升。如果酶法合成色氨酸的工艺成功运用，丝氨酸的市场需求量将会更大。三、D、L蛋氨酸市场分析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。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1KG蛋氨酸,相当于50KG鱼粉的营养价值,一般添加量为00502。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，DL蛋氨酸主要用作饲料，每年全球的需求量约为70万吨。我国的饲料用蛋氨酸主要靠进口。营养型氨基酸输液及其它治疗药物中应用的主要是L蛋氨酸，D蛋氨酸主要是来合成手型药物，比如新型抗生素和抗肿瘤药物。全世界药用L蛋氨酸的需求量为2000吨/年，国内为400吨/年，随着氨酸输液生产量的不断增加，L蛋氨酸的需求量将不断增大。随着新型抗生素的使用和新的药物研制，D蛋氨酸的用量将会进一步扩大，现在D蛋氨酸的年需求量约在100吨左右，预计新型抗生素的大量使用，D蛋氨酸的用量将会大大超过L蛋氨酸在营养输液中的用量。现在国内只有八峰、天津氨基酸公司等少数几个工厂能够生产L蛋氨酸，但其生产规模小，还不能满足国内药品生产的需要，每年我国还要从味之素、协和发酵等公司大量进口，国内现在还没有D蛋氨酸工业化生产，因此D蛋氨酸的市场价格是L蛋氨酸的几倍。因此，开发生产L蛋氨酸和D蛋氨酸具有很好的市场前景。四、L色氨酸市场分析L色氨酸对人和动物的生长发育、新陈代谢起重要的作用，被称为第二必需氨基酸，广泛用于医药、食品和饲料等方面。世界市场色氨酸年需求量约为万吨以上，我国的年需求量在1000吨以上，而现在世界上生产量严重不足，因而具有很好的市场前景。L色氨酸有防霉、消毒以及阻止氧化的作用，可以作为鱼类保鲜剂。在医药卫生领域除用来生产营养氨基酸输液外，色氨酸还用来制备抗抑郁症的药品和改善睡眠作用的保健食品。L色氨酸是继蛋氨酸和赖氨酸之后的第三大饲料添加氨酸。从营养学角度看，L色氨酸是很重要的一种必需的氨基酸，在普遍添加了蛋氨酸和赖氨酸的日粮中，L色氨酸的添加更显重要。通过添加L色氨酸，能够调节日粮中氨基酸的平衡，促进畜禽的生产。另外，L色氨酸的代谢产物5羟色氨酸在动物体内有抗高密度、断奶等应激作用，有促进球蛋白产生、增强畜体抗病力的作用。由于色氨酸生产成本的降低，日本及欧美现已逐步应用于猪饲料中，色氨酸用量逐渐在增大。现在还只有日本的味之素、协和发酵等少数几家工厂能够生产饲料级的色氨酸。我国由于原料的限制，还没有厂家进行大规模的色氨酸生产，所有色氨酸全部依靠进口，色氨酸是我国现在唯一一种没有国产化生产的氨基酸。研究开发饲料级的色氨酸具有很好的市场前景。五、药用氨基酸市场的分析在传统医药领域中，氨基酸主要用于氨基酸输液和氨基酸口服制剂的生产，此外，还用于治疗药物、短肽药物和医药合成材料。而食品工业中应用的氨基酸量约占氨基酸总量的60，氨基酸能防止食物变质、消除异臭、提高食品风味及增加营养价值，目前全世界的消费量约为300万吨/年。据统计，我国药用氨基酸原料的产量由1994年的600多吨增长到5000多吨，18种必需氨基酸中已有17种实现了国产化。氨基酸类药物最大的应用领域是氨基酸输液，国内2000年约消费1亿瓶，到2010年将达到3亿5亿瓶，随着人民生活水平的提高和全民医保的逐步实施，氨基酸输液的用量正以每年20以上的速度递增。全球氨基酸输液产量已达到10亿瓶，对药用级氨基酸需求量已达到5万吨，随着氨基酸输液在印度、拉丁美洲和非洲等非发达国家的逐渐应用，氨基酸原料药的市场会进一步地扩大，市场前景非常好。随着市场对手性药物需求的日益增长，也促进了药用氨基酸用量的增长，氨基酸及其衍生物成为合成手性药物的重要原料。丝氨酸是合成抗高血压药物的合成原料；L脯氨酸是胆肝酯抑制剂的合成原料；缬氨酸是合成环孢菌素的原料。据世界卫生组织预测，到2015年世界药用氨基酸的需求量将达到20万吨。六、食用及化妆品行业中氨基酸的市场分析氨基酸最开始的用途就是作为食品或者食品添加剂应用，用量最大的为谷氨酸（味精），现在全世界年产量已达到160万吨，甘氨酸、赖氨酸、苏氨酸和门冬氨酸在食品中的用量也非常大。赖氨酸是人体第一限制性氨基酸，是合成大脑神经再生性细胞和其它核蛋白以及血蛋白等重要蛋白质所需的氨基酸。当食物中赖氨酸含量不足时，就会限制其它氨基酸的利用，同时赖氨酸还具有促进儿童生产发育、促进胃蛋白酶分沁的作用，儿童食用添加了赖氨酸的食物，其智力发育、对疾病的免疫能力都比较高。因此，其广泛用于营养强化食品中，全球盐酸赖氨酸的产量已达到100万吨，其中作为人用食品营养强化剂的用量就占5的比例。苏氨酸与赖氨酸一样对人体具有同等重要的地位，在食品营养强化剂中的用量也较大。甘氨酸主要用作调味剂，对改善饮料、调味品的口感有很好的效果，日本和其它国家还将其用作酱制品的防腐剂和风味调节剂，欧洲将甘氨酸用作去除咖啡苦味的甜味剂。门冬氨酸主要用来合成二肽甜味剂阿斯巴甜，其市场的需求量也正在逐渐上升。丙氨酸也用于饮料、酒类、糕点等食品的调味料，在世界各国广泛应用，年需求量也较大。氨基酸在化妆品行业的使用也是具有很好的市场前景。丝氨酸是重要的保湿因子，皮肤角质层保持水分的主要角色，因此是所有高级化妆品中的关键添加剂，每年用于化妆品的丝氨酸量大约在2000吨。氨基酸酯类衍生物也用于化妆品工业，在日本及西方国家使用较为广泛。氨基酸的多羟基酯，N取代二羧基甘油酯，N长烃链取代的低级之烷基酯等被用于护发和护肤品中，显示了很优秀的乳化性，起泡性和增溶性，可使头发柔软、膨松，光泽而柔韧，使皮肤光滑细嫩。氨基酸可渗入机体，有保湿、抗氧化的效果，集保健美容于一体。氨基酸酯用于化妆品有很好的市场前景。七、饲料用氨基酸市场分析饲料是氨基酸最大的市场，在饲料中用量最大的主要是赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸和甘氨酸。全球饲料级赖氨酸的产量已经达到100万吨，蛋氨酸的产量也接近70万吨，苏氨酸的产量达到15万吨，而饲料级色氨酸的产量不足1000吨，大大地限制了饲料中色氨酸的应用。我国现在已能生产饲料级赖氨酸和苏氨酸，完全能够满足国内市场的需求，还可供出口，蛋氨酸一直以来靠进口，色氨酸由于生产技术难度大，原材料成本高，一直没有工业化生产。如果能够降低色氨酸的生产成本，将会使得色氨酸在饲料中用量得到增加，全球饲料级色氨酸的需求缺口达到一万吨，因此生产低成本的色氨酸一直以来是世界所有氨基酸生产企业开发的重点。八、氨基酸市场趋势与发展进入21世纪以来，全球对氨基酸的需求越来越大，氨基酸及其衍生物品种也越来越多，达到上百种。氨基酸已成为各国竞相扩大规模增加产量的重点产业。目前已达到300多万吨。而需求总量达几百万吨。其中作为调味品约占50，食品添加剂、饲料添加剂约占30，医药及保健品、化妆品及其它用途占20。在氨基酸家族中，谷氨酸的产量最大，现在年产量已达160多万吨，主要用于味精生产。赖氨酸年产量达100多万吨，蛋氨酸达70万吨。世界主要氨基酸生产国为日本、美国、德国、法国、韩国、中国、泰国等。日本味之素、协和发酵、德国的德固赛公司等为世界氨基酸生产巨头。日本味之素公司已成为全球最大的氨基酸生产企业，年产量达80余万吨，年销售额约110亿美元，占据世界氨基酸销售市场近60市场份额。近年来，日本正加紧研发药用氨基酸中间体和加大食品及药用精制氨基酸的投入。世界氨基酸发展趋势呈现五大特点一是生产方法现代化，微生物发酵法和化学合成法得到广泛的应用，特别是计算机控制的现代生产工艺在现代工厂生产发挥了很大的作用，生产成本进一步降低。二是非天然氨基酸发展迅速。非天然氨基酸是合成活性药的重要原料，许多新型药物，如抗艾滋病、抗肿瘤药物的合成过程中都采用人工合成的非天然氨基酸。目前全球人工合成的非天然氨基品种已达几十种。和天然氨基酸相比，它们售价高，利润大，已成为各公司争相开发的重点产品。三是多聚氨基酸的发展。作为“绿色化学产品”的聚合氨基酸，不会对环境造成污染。目前日本在聚合氨基酸的研究开发方面居世界领先水平，已有聚合谷氨酸、聚合赖氨酸、聚合精氨酸、聚合天门冬氨酸等产品面世。四是氨基酸生产工厂逐步向第三世界转移。由于发达国家对环保要求很严，人工成本很高，出于成本的压力，各大氨基酸生产巨头相继关闭了在发达国家的生产工厂。由于中国甘氨酸的发展，孟山都就关闭了在美国境内的年产10万吨的甘氨酸工厂，由于中国丝氨酸的投产，日本的田边制药就关闭了其本土的丝氨酸工厂。味之素和协和发酵相继在中国都建有合资工厂来生产饲料级的赖氨酸和药用氨基酸抢占中国市场。中国现在已经成为了世界原料药的生产工厂，由于中国人口众多，劳动力成本低，科技发展快，相对生产成本低，抢抓现在的时机有利于发展中国的氨基酸产业。五是精制产品价格不断地上调。随着世界原油价格的上涨，原材料成本上升，人工工资的上涨，各国环境治理的成本加大，世界氨基酸生产巨头相继提高了药用氨基酸市场价格，从2007年以来，日本味之素就将其药用氨基酸出厂价格提高了35，2008年其市场价格还在进一步上升。这对于发展中国的药用氨基酸更为有利。第三章、产品方案及生产规模一、产品方案及生产规模的选择1L丝氨酸1200T/A2D、L蛋氨酸240T/A3甘氨酸4000T/A（4）氨基酸精制生产线560T/A（其中60T/A色氨酸、400T/A赖氨酸盐酸盐、100T/A苏氨酸）二、工作制度年工作日按300天计日产量L丝氨酸4吨L蛋氨酸08吨甘氨酸13333吨精制L色氨酸02吨精制L盐酸赖氨酸1333吨精制L苏氨酸0333吨三、建设规模与分期总规模6000吨/年氨基酸,分一期实施1200吨/年L丝氨酸、240吨/年L蛋氨酸、4000吨/年甘氨酸、精制60吨/年色氨酸、精制400吨/年赖氨酸盐酸盐、精制100吨/年苏氨酸。四、产品品质定位本方案产品均按食品级（外贸出口）进行生产。也可进一步精制成医药级产品。（一）L丝氨酸质量标准各级别L丝氨酸产品质量标准指标标准指标名称标准中国药典2005年食品一级食品二级版【含量测定】990990988【性状】为白色结晶或结晶性粉末；无臭，味甜。在水中易溶，在乙醇、丙酮或乙醚中几乎不溶。为白色结晶或结晶性粉末；无臭，味甜。在水中易溶，在乙醇、丙酮或乙醚中几乎不溶。为白色结晶或结晶性粉末；无臭，味甜。在水中易溶，在乙醇、丙酮或乙醚中几乎不溶。比旋度142158145154141155【鉴别】红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。酸度566156615565溶液的澄清度与顏色溶液应澄清无色。溶液的透光率（430NM）985985985氯化物CL002002005硫酸盐SO42002002003铵盐NH4002002【检查】其他氨基酸050505干燥失重017017017灼烧残渣009009009铁FE000100010003重金属PB不得过百万分之十不得过百万分之十不得过百万分之十五砷AS0000100001000015细菌内毒素125EU125EU（二）L蛋氨酸质量标准各级别L蛋氨酸产品质量标准指标标准指标名称标准中国药典2005年版（原料药）食品一级食品二级【含量测定】990990988【性状】为白色结晶或结晶性粉末；有特臭。在水中溶解，在乙醇中极微溶解，在乙醚中不溶，在为白色结晶或结晶性粉末；有特臭。在水中溶解，在乙醇中极微溶为白色结晶或结晶性粉末；有特臭。在水中溶解，在乙醇中极微溶解，在乙醚中不溶，在稀盐酸或氢氧化钠溶液中易溶。解，在乙醚中不溶，在稀盐酸或氢氧化钠溶液中易溶。稀盐酸或氢氧化钠溶液中易溶。比旋度212248230240225246【鉴别】红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。酸度565605565605565605溶液的澄清度与顏色溶液应澄清无色。溶液的透光率（430NM）985985985氯化物CL002002005硫酸盐SO42002002003铵盐NH4002002其他氨基酸只显一个紫色斑点。只显一个紫色斑点。只显一个紫色斑点。干燥失重018018025【检查】灼烧残渣009009010铁FE000100010003重金属PB不得过百万分之十不得过百万分之十不得过百万分之十五砷AS0000100001000015细菌内毒素0025EU0025EU（三）甘氨酸质量标准不同级别甘氨酸产品的质量标准指标标准指标名称标准中国药典2005年版（原料药）食品一级食品二级【含量测定】991991988【性状】为白色结晶性粉末；无臭，味甜。在水中溶解，在乙醇或乙醚中几乎不溶。为白色结晶性粉末；无臭，味甜。在水中溶解，在乙醇或乙醚中几乎不溶。为白色结晶性粉末；无臭，味甜。在水中溶解，在乙醇或乙醚中几乎不溶。【鉴别】红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。酸度596459645666溶液的澄清度与顏色溶液应澄清无色。溶液的透光率（430NM）985985氯化物CL007007007硫酸盐SO42006006006铵盐NH4002002干燥失重018018018灼烧残渣009009009铁FE000100010003重金属PB不得过百万分之十不得过百万分之十不得过百万分之二十砷AS000010000100002细菌内毒素002EU002EU【检查】水解产物溶液与样品溶液比较，澄明度应一致。（四）、L色氨酸质量标准不同级别L色氨酸产品质量标准指标标准指标名称标准中国药典2005年版（原料药）食品一级食品二级【含量测定】990990988【性状】为白色或微黄色结晶或结晶性粉末；无臭，味微苦。在水中微溶，在乙醇中极微溶解，在三氯甲烷中不溶，在甲酸中易溶，在氢氧化钠试液或稀盐酸中溶解。为白色或微黄色结晶或结晶性粉末；无臭，味微苦。在水中微溶，在乙醇中极微溶解，在三氯甲烷中不溶，在甲酸中易溶，在氢氧化钠试液或稀盐酸中溶解。为白色或微黄色结晶或结晶性粉末；无臭，味微苦。在水中微溶，在乙醇中极微溶解，在三氯甲烷中不溶，在甲酸中易溶，在氢氧化钠试液或稀盐酸中溶解。比旋度302323306324301324【鉴别】红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。【检查】酸度5556355556355669溶液的澄清度与顏色溶液应澄清无色。溶液的透光率（430NM）955955氯化物CL002002005硫酸盐SO42002002003铵盐NH4002002其他氨基酸050505干燥失重017017017灼烧残渣009009009铁FE000100010003重金属PB不得过百万分之十不得过百万分之十不得过百万分之十五砷AS0000100001000015细菌内毒素50EU50EU（五）、L盐酸赖氨酸质量标准不同级别L赖氨酸盐酸盐产品质量标准指标标准指标名称标准中国药典2005年食品一级食品二级版（原料药）【含量测定】990990988【性状】为白色结晶或结晶性粉末；无臭。在水中易溶，在乙醇中极微溶解，在乙醚中几乎不溶。为白色结晶或结晶性粉末；无臭。在水中易溶，在乙醇中极微溶解，在乙醚中几乎不溶。为白色结晶或结晶性粉末；无臭。在水中易溶，在乙醇中极微溶解，在乙醚中几乎不溶。比旋度202213208215205213【鉴别】红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。水溶液显氯化物的鉴别反应。红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。水溶液显氯化物的鉴别反应。红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。水溶液显氯化物的鉴别反应。酸度515951595060溶液的澄清度与顏色溶液应澄清无色。溶液的透光率（430NM）955985硫酸盐SO42002002003【检查】铵盐NH4002002其他氨基酸050505干燥失重030030030灼烧残渣009009009铁FE000100010003重金属PB不得过百万分之十不得过百万分之十不得过百万分之十五砷AS0000100001000015细菌内毒素10EU10EU含氯量192019501920195019101955（六）、苏氨酸质量标准不同级别L苏氨酸产品质量标准指标标准指标名称标准中国药典2005年版（原料药）食品一级食品二级【含量测定】990990988【性状】为白色结晶或结晶性粉末；无臭，味微甜。在水中溶解，在为白色结晶或结晶性粉末；无臭，味微甜。在水中溶解，为白色结晶或结晶性粉末；无臭，味微甜。在水中溶解，在甲醇中几乎不溶。在甲醇中几乎不溶。甲醇中几乎不溶。比旋度262288277289268290【鉴别】红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。酸度526252625164溶液的澄清度与顏色溶液应澄清无色。溶液的透光率（430NM）985985氯化物CL002002005硫酸盐SO42002002003铵盐NH4002002其他氨基酸应只显一个紫色斑点。应只显一个紫色斑点。应只显一个紫色斑点。干燥失重018018018灼烧残渣009009010铁FE000100010003重金属PB不得过百万分之十不得过百万分之十不得过百万分之十五【检查】砷AS0000100001000015细菌内毒素00125EU00125EU第四章、工艺技术方案一、工艺技术方案的选择（一）L丝氨酸L丝氨酸的制备方法主要有以下四种化学合成法、蛋白质水解提取法、微生物发酵法和生物转化法。化学合成法制备的产物是外消旋体，需经过拆分得到L丝氨酸产品，而且需在高温高压条件下生产，工艺复杂，成本高。蛋白质水解提取法主要是以含丝氨酸丰富的物质如废蚕丝、丝胶为原料进行水解提取。但丝胶原料有限，生产成本高，无法进行大规模生产。微生物发酵法是以甲醇为碳源发酵转化生产，或以甘氨酸为前体，发酵转化生产丝氨酸，合成途径较长，转化率有限，实用价值不大。本工艺是以甘氨酸和甲醛为底物，采用生物转化法合成L丝氨酸。其工艺流程简短，无特殊工艺要求，设备投资小，工艺稳定；原材料来源广泛，成本较低，转化率高，成品收率高，产品质量好；废水排放量小，生产工艺属于环保型。生物转化法生产L丝氨酸的技术关键是要筛选构建得到高效表达SHMT工程菌。随着基因工程技术的迅速发展，加上固定化技术及生物反应器研究成果的配合，使生物转化法生产氨基酸的技术取得了重大进展。经过公司科研人员的多年努力，采用基因工程技术成功构建了丝氨酸羟甲基转移酶，以甘氨酸和甲醛为原料生产L丝氨酸。本项目研究即采用该技术方案，利用基因工程法构建SHMT工程菌，以甘氨酸为原料，酶促转化合成L丝氨酸。该工艺的主要创新点、重组质粒PET17BGLYA中插入F5基因片段，使构建的SHMT基因工程菌带有传代稳定基因，保证了该工程可永久传代，变异性极小。、将ECOILJM109进行诱变，获得了一株蛋氨酸营养缺陷性菌株，该菌株无SD活性，以此作为工程菌宿主细胞，可保证酶转化反应所生成的L丝氨酸不被分解而积累。、实现了高底物（甘氨酸）浓度（3MOL/L）条件下的酶促转化反应，相对于底物甘氨酸，其摩尔转化率95，产量350克/升370克/升，L丝氨酸分离精制收率95。产品质量符合中国药典2005版标准。本工艺在技术方面具有三个特点、技术先进性采用生物转化法合成L丝氨酸，其工艺流程简短，无特殊工艺要求，设备投资小，工艺稳定；原材料来源广泛，成本较低，转化率高，成品收率高，产品质量好；污染物排放量小，易处理。、技术独占性采用基因工程技术成功构建了丝氨酸羟甲基转移酶，以甘氨酸和甲醛为原料生产L丝氨酸。该技术为姚苏等人研究的专有技术，生产过程中关健控制点多，一般人员不可能掌握全套生产工艺，具有一定的技术壁垒。、技术可行性生物转化法生产药用L丝氨酸产品方案符合行业发展的规划，符合国家产业政策和技术政策，同时，技术成熟，已成功工业化生产。而且，该项目由于产品生产无对环境有害的污染物排放，也符合清洁生产的要求。（二）D、L蛋氨酸目前，世界上生产DL蛋氨酸大都采用海因法。如法国AEC公司、日本的费达、住友，西德迪高沙公司、美国的孟山都、杜邦公司都采用此法。其特点在于既能生产蛋氨酸，又可生产MHA。混旋蛋氨酸对映异构体中，右型和左型二者除了在使平面偏振发生不同方向相同角度偏转这一点上的差异外，其它物理、化学性质一般条件下没有差异。因此分离出右型和左型体是十分困难的。传统的化学拆分法，利用D溴代樟脑磺酸铵与混旋蛋氨酸衍生盐的方法形成非对映体的盐，利用其溶解度的差异，从而达到混旋蛋氨酸拆分的目的，该法要消耗大量的天然樟脑，使用大量的BR、氯磺酸、氯仿等腐蚀性强的化工原料，生产周期长，毒副作用大，而且天然樟脑短缺，生产成本高，因此工业法生产左旋蛋氨酸受到了极大的限制。本项目采用自行研制开发的两种酶拆分法生产L蛋氨酸和D蛋氨酸生物技术，通过连续两步生产工艺，可以同时生产出D型蛋氨酸和L型蛋氨酸，其L型蛋氨酸的生产成本只有一步酶法的60相比。该生产工艺为我公司首创，国内还未见有报道相类似生产工艺成功研究。其技术特点为采用两种新的酶源，成本低，底物浓度高，酶活性高，两步酶反应可以同时生产L型和D型蛋氨酸。比传统化学拆分法工艺简化，原料易得，生产时间短，收率高，适合规模化生产，生产成本低，L型蛋氨酸的生产成本大大降低，有利于抢占国际国内市场。本工艺在技术方面具有三个特点、技术先进性第一，采用新的酶源，成本低，底物浓度高，酶活性高。第二，比传统化学拆分法工艺简化，原料易得，生产时间短，收率高，适合规模化生产。、技术独占性第一，使用酶源不同；第二，拆分产物进行分离的方式不同；第三，为我公司首创，未见国内外同类技术的研究报道。、技术可行性该工业化试验装置已正常运行多年，且已形成年产100吨的工业化生产规模，其生产技术成熟，完全具备了扩建工业装置的条件。（三）甘氨酸甘氨酸没有不对称碳原子，无光学异构体，所以其生产全部采用合成法。目前甘氨酸的生产工艺方法有以下三种氰化钠法施特雷克法施特雷克法的反应过程是以甲醛、氰化钠、氯化氨为原料反应，在硫酸存在下醇解，然后与氢氧化钡一起水解制得甘氨酸。主要化学反应如下2HCHONACNNH4CLCHNCHCNNACLH2OCHNCHCN2C2H5OHH2SO4H2NCH2CNH2SO4CH2OC2H522H2NCH2CNH2SO43BAOH2NHCHCOO2BA2BASO42NH42H2ONHCHCOO2BAH2SO42NH4CH2COOHBASO4施特雷克法的优点在于产品易精制，生产成本低，适合大规模工业化生产。其缺点是原料氰化钠为剧毒，操作条件苛刻，反应后的脱盐操作较复杂，反应路线长。表2氰化钠法生产甘氨酸原料消耗及成本（收率按75计算）原料名称规格理论单耗/TT1价格/元T1金额/元羟基乙腈工业品07680006080碳酸氢铵0160060活性碳016000600合计6740注表中羟基乙腈消耗为理论值，生产实际中约为1/TT1天然气法以天然气为原料生产甘氨酸，成本更低，美国，日本等国均以此法生产甘氨酸。该工艺以天然气和氨合成的氢氰酸为主体原料，在生产过程可直接利用它的气态或任意比例的水溶液和醛反应生成羟基乙腈，羟基乙腈再和氨反应生成甘氨酸。醛类可利用气体，溶液或高聚物。氨源可用碳酸铵、碳酸氢铵等。各原料的投料量近于理论量，反应温度170，压力为自生压，产品含量大于95。合成路线见图1。氢氰酸甲醛乙内酰脲甘氨酸羟基乙腈NH3、CO2甲烷氨空气图1天然气法合成甘氨酸路线该工艺的优点是由于反应步骤少，因此工艺过程缩短，流程连续化,操作步骤简化,自控程度较高；主要原料价格优势明显在天然气产地，其中的氨源（碳酸铵或碳酸氢铵）还能够循环使用，该工艺生产的产品最大特点是不含氯化物，产品不结块，所以在后处理过程中无需除氯化物，节约了这部分的费用，生产成本大为降低；无三废处理，易于放大生产；所得甘氨酸产品质量明显优于氯乙酸法产品。但是，该法流程半连续化，操作压力、温度较高，主要原料剧毒、腐蚀性较大，需采用特殊材质，设备投资较高，维修率也较高，运行成本较高。、卤代酸法主要化学反应如下CLCH2COOH2NH3CH2NH2COOHNH4CL本工艺以六次甲基四胺（乌洛托品）水溶液为介质，在一定的温度下，加入一氯乙酸和氨进行反应，生成甘氨酸。用甲醇作析晶剂，经结晶、分离、精制、干燥得到成品甘氨酸。食品级和医药级产品的精、烘、包按30万级GMP要求设计。食品级产品达到FCC标准；医药级产品达到中国药典2005/BP93/USP29NF24标准。该合成法工业化较早，技术成熟可靠，我国大都采用此法生产。该工艺的优点是由于反应步骤少，工艺过程简单，操作步骤简化，操作压力温度都较低，设备投资少，主要原料价格优势明显，无三废处理。在生产过程中由于六次甲基四胺（乌洛托品）水溶液为催化介质，消耗很少。根据我们多年生产的经验，进行了工艺调整，将六次甲基四胺（乌洛托品）回收再次使用，从而降低了甘氨酸的生产成本。该法一般的晶形易结块，本可行性研究报告推荐采用天津大学国家结晶技术研究中心王静康院士的高新技术，可使晶形或质量达到或超过国际先进水平。通过对上述三种工艺方法的比较，天然气连续法生产甘氨酸成本最低，也是国际上发达国家流行的生产工艺，但是在无天然气资源的地区，依靠外购石化厂丙烯腈的副产羟基乙腈来制作甘氨酸，一则货源无保障，二则长途运输也很危险（国家已正式将羟基乙腈列为剧毒化学品了）。目前，只有重庆三峡英力公司建起一套5万吨/年规模的装置，目前尚未试车成功。氰化钠法施特雷克法我国至今尚无生产厂家。本研究报告，根据原料来源，拟采用成熟可靠的卤代酸法工艺，加上合成反应自控及新结晶技术，使产品质量保持国内领先水平。（四）、L色氨酸、L盐酸赖氨酸及L苏氨酸精制由于氨基酸产品的共性，其精制要求的设备及厂房基本一致，如果建一条氨基酸精制生产线，可以生产盐酸赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸等十余种氨基酸产品。完全可以根据市场需求的情况，随时更换生产品种，以满足市场的需求。考虑到新建公司市场的开发情况，可以根据产品市场需求量的情况，可以先只精制生产三个国际市场需求量最大的产品，盐酸赖氨酸、苏氨酸和色氨酸。氨基酸精加工产品利润高，投资风险小，市场完善，技术成熟、产品生命期长，收益预期优秀，将获得丰厚的回报。该项目不仅可以创造较好的经济效益，而且可以创造较好的社会效益。、技术先进性第一，采用现代膜工艺技术进行的产品精制方法，产品质量档次高，不仅符合中国药典标准要求，而且符合美国、日本、欧州药典标准的要求。第二，精制产品全，我们现已掌握了几乎所有氨基酸产品的精制生产工艺，能够配套精制生产十余种氨基酸产品。、技术可行性我们进行了多年氨基酸精制生产的工业化生产，生产工艺成熟，产品质量好，出口到四十多个国家和地区。相应人员非常熟悉工艺技术及国际、国内的GMP管理程序，熟悉产品打入国际市场的程序和要求，并具有稳定的客户网络。在产品生产和国际国内销售不存在有技术障碍。二、工艺流程简述（一）、生物转化法生产L丝氨酸L丝氨酸生产工艺流程图基因工程菌菌种培养发酵菌体离心湿菌体转化甘氨酸、甲醛、辅酶等原料转化液过滤清液离心上清灭活处理沼气池膜过滤滤渣（二）、酶拆分法生产D、L蛋氨酸（三）、卤代酸法甘氨酸工艺流程沉化池母液过滤槽甩干精制母液甲醇贮罐母液调D加盐酸结晶母液或根据需要进行D蛋氨酸拆分根据需要进行二次合成除盐套用甲醇洗涤母液过滤槽结晶甩干烘干包装甲醇结晶甩干甲醇回收过滤槽过滤槽甩干烘干结晶过滤槽甩干恒温调酸结晶醋酸回收消旋L拆分精制成品库母液浓缩L粗品溶解脱色母液合成结晶甩干脱色过滤过滤槽D、L蛋氨酸工艺流程图氨水高位槽甩干母液母液浓缩冷凝器甲醇接收罐粗品甩干过滤槽氯化铵滤液母液溶解脱色过滤槽结晶母液烘干包装成品库甲醇精馏乌洛托品氯乙酸溶解合成高位槽结晶甲醇洗涤过滤槽甲醇甲醇高位槽甲醇高位槽甲醇高位槽甩干结晶甘氨酸工艺流程图真空浓缩结晶甩干L丝氨酸粗品母液上离子交换柱洗脱洗脱液浓缩液膜浓缩溶解、脱色滤液超滤滤液醇结晶甩干烘干包装L丝氨酸成品母液回收醇回收醇后母液醇接收罐套用（四）、L色氨酸、L盐酸赖氨酸、L苏氨酸精制工艺流程精制工艺流程图粗品溶解纯化水脱色过滤结晶甩干烘干半成品检测内包外包成品检测入成品库母液三、原材料、辅助材料消耗定额（一）、L丝氨酸序号项目单位消耗定额备注1甘氨酸吨112片碱453盐酸704甲醛105姜黄素克12006巴比妥酸公斤20075材料2008四氢呋喃2009活性炭30010发酵菌体400011辅酶瓶20012纯水吨4000二、D、L蛋氨酸序号项目单位消耗定额备注1DL蛋氨酸吨222氢氧化纳2353盐酸804甲醇085醋酐276冰醋酸0057氯化钴公斤408生物酶15009活性炭55010纯水吨100（三）甘氨酸序号项目单位消耗定额备注1氯乙酸吨162液氨0653乌洛托品0144甲醇045活性炭公斤206纯水吨50四、精制产品色氨酸序号项目单位消耗定额备注1色氨酸吨112纯水1203活性炭公斤1600L盐酸赖氨酸序号项目单位消耗定额备注1赖盐吨10752纯水203活性炭公斤400、苏氨酸序号项目单位消耗定额备注1苏氨酸吨10872纯水203活性炭公斤600四动力消耗定额序号项目单位L丝氨酸D、L蛋氨酸甘氨酸精制色氨酸精制赖盐精制苏氨酸1自来水吨9005005050080802循环水吨100502010050503电KWH300030000600012000900080004蒸汽吨83501001506030五、主要设备选型（一）、L丝氨酸项目主要设备见下列设备一览表。L丝氨酸项目主要设备一览表序号设备名称规格型号数量材质备注一菌体分离工段1渣浆泵50ZM25A1台不锈钢22KW2电动隔膜泵DBY1001台不锈钢55KW3贮存罐10立方4台30475KW4管式分离机GQ15025台316L30KW5操作台2不锈钢6方槽50个不锈钢7低温冰柜TCD1248CB4台二转化工段1电热水罐2000L1个不锈钢32KW2热水泵ISWR1252001台不锈钢75KW3转化罐2000L12台316L55KW4辅酶合成罐500L3台316L30KW5纯水计量罐2000L1台聚丙烯6盐酸高位罐200L1台聚丙烯7辅酶桶50L3个聚丙烯8甲醛高位罐3000L2台聚丙烯9电动隔膜泵DBY401台不锈钢22KW10甲醛配液罐3000L1台聚丙烯11原料甲醛贮罐10立方2台不锈钢12电动隔膜泵DBY401台不锈钢22KW三陶瓷膜过滤工段1转化液贮罐5000L3台不锈钢30KW2陶瓷膜组32平方1套不锈钢55KW3膜滤清液贮罐10立方2台聚丙烯4磁力泵50CQ401台不锈钢40KW5纯水计量罐5000L1台聚丙烯6运渣车2台四超滤、钠滤工段1超滤原液罐5000L4台不锈钢30KW2钠滤清液贮罐10立方2台聚丙烯3磁力泵50CQ401台不锈钢40KW4纯水计量罐3000L1台聚丙烯5碱液配制罐200L1台聚丙烯6磁力泵10CQ31台不锈钢7超滤、钠滤膜1套五浓缩工段1浓缩液贮罐5000L1台聚丙烯2外循环浓缩器WZN10005台3043纯水收集罐20立方2台聚丙烯六粗制结晶工段1结晶罐2000L7台316L55KW2膜滤离心液贮罐6000L1台聚丙烯3离交离心液贮罐2000L1台聚丙烯4离心机LGZ10006台30415KW七离交工段1原料贮罐60吨2台玻璃钢2纯水贮罐60吨2台聚丙烯3配液罐60