生物基高性能尼龙原料1,5-戊二胺的生物催化合成技术

来源: 发布时间:2015-09-23
项目简介
  

目前的尼龙产品是利用石油产品的原料来聚合生产的。杜邦公司在上世纪30年代发明尼龙时最先研究出的是使用戊二胺与二元酸聚合的高性能的尼龙产品,但由于戊二胺价格昂贵,杜邦后来推出的产品是由己二胺和己二酸合成的尼龙66。目前国内己二胺主要依靠进口。

赖氨酸可以一步脱羧生成戊二胺。国内赖氨酸产能严重过剩,至2015年产能过剩程度将达到60%。发展基于赖氨酸生产戊二胺的新技术,既能实现赖氨酸产业升级转型,也能促进尼龙产业的革新,生产基于可再生生物质的绿色生物基材料。国内外多家公司正在大力推进以戊二胺为单体的尼龙5X产品。

市场前景

1,5-戊二胺,类似己二胺,与二元酸聚合生产尼龙5X(尼龙54、尼龙56等),性能媲美甚至超越了经典的尼龙66,主要应用领域是纤维(如服装、汽车轮胎帘子布、地毯和管道等)和工程塑料(如电子仪器产品和汽车的部件等)。全球尼龙的总需求量超过700万吨/年,己二胺作为尼龙原料的市场需求已经超过200万吨/年。

未来应用生物技术合成的戊二胺将具有4大优势:1、生物基材料的新概念,生产不再使用石油原料,而是采用可以再生的糖基原料;2、尼龙54、尼龙56材料性能高,市场巨大;3、替代国际进口的己二胺,促进中国尼龙产品摆脱进口限制(包括军用材料),可以让中国企业全面进军国际市场;4、与传统的进口己二胺相比,戊二胺具有巨大的成本优势。

技术特点

本项目采用基因工程菌全细胞催化工艺,以赖氨酸为原料,一步转化生产戊二胺,拥有自主知识产权,赖氨酸转化生产戊二胺产量达220g/L,摩尔得率100%;形成了从淀粉糖到赖氨酸发酵、戊二胺生物转化和提取精制的整套工艺包,从淀粉糖发酵高效生产赖氨酸的生产工艺,糖酸转化率达到世界先进水平;构建了全新的从戊二胺生物转化体系分离精制聚合级戊二胺的工艺。

研究时间与阶段

目前已经建立完整的实验室小试工艺。

投资与效益分析

聚合级己二胺2.5-3万/吨,己二胺作为尼龙原料的市场需求已经超过200万吨/年。医药原料级戊二胺的市场价格约为9万/吨,本项目的聚合级戊二胺成本可控制在2万/吨以内。按照设计产能10万吨/年计算,并按照己二胺市场价格计算,毛利率超过50亿元。

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