面向21世纪的新型发酵有机酸工业 刘辰 (南通华泽生物化学有限公司,南通,226011) 20世纪加0年代,以柠檬酸发酵工业建立为里程碑,我国发酵有 机酸工ψ进入了蓬勃发展的新时代,逐步形成了柠檬酸、醋酸、乳酸、 苹果酸、衣康酸、葡萄糖酸、曲酸等品种较为齐全的工业体系。尤其 是近几年柠檬酸工业高速发展,产量跃居世界之首,出口额突破了2 亿美元,成为我国单项化工产品出口额第一的广产品,标志着我国发酵 有机酸工业的崛起 我国发酵有机酸工业虽在柠檬酸等产品的发酵技术上具有特色和 优势,L-乳酸、苹果酸的新工艺也已开发成功。但提取工艺落后,收 率、产品纯度等方面与国外先进水平相比尚有一定的差距。除柠檬酸 和醋酸外,其它有机酸的生产规模都比较小,工艺技术落后,设备陈 旧,自动化水平低 我国目前有机酸的研发力量较薄弱,缺少—支高水平的、专业配 套的专门从事技术开发的科技队伍。因此,必须加速人才培养,建立 高效能的新型有机酸硏发机构要限制有机酸上游技术的重复性硏究, 加强分离提纯技术及设备的开发以促进现有有机酸产业的技术进步, 推动新型有机酸的产业化进程。 有机酸工业如何面向21世纪,许多问题值得我们深思。其中最 主要的是开发拥有自主知识产权的新产品、新技术,提高核心竞争力
1 面向 21 世纪的新型发酵有机酸工业 刘 辰 （南通华泽生物化学有限公司，南通，226011） 20 世纪 70 年代，以柠檬酸发酵工业建立为里程碑，我国发酵有 机酸工业进入了蓬勃发展的新时代，逐步形成了柠檬酸、醋酸、乳酸、 苹果酸、衣康酸、葡萄糖酸、曲酸等品种较为齐全的工业体系。尤其 是近几年柠檬酸工业高速发展，产量跃居世界之首，出口额突破了 2 亿美元，成为我国单项化工产品出口额第一的产品，标志着我国发酵 有机酸工业的崛起。 我国发酵有机酸工业虽在柠檬酸等产品的发酵技术上具有特色和 优势，L-乳酸、苹果酸的新工艺也已开发成功。但提取工艺落后，收 率、产品纯度等方面与国外先进水平相比尚有一定的差距。除柠檬酸 和醋酸外，其它有机酸的生产规模都比较小，工艺技术落后，设备陈 旧，自动化水平低。 我国目前有机酸的研发力量较薄弱，缺少一支高水平的、专业配 套的专门从事技术开发的科技队伍。因此，必须加速人才培养，建立 高效能的新型有机酸研发机构。要限制有机酸上游技术的重复性研究， 加强分离提纯技术及设备的开发，以促进现有有机酸产业的技术进步， 推动新型有机酸的产业化进程。 有机酸工业如何面向 21 世纪，许多问题值得我们深思。其中最 主要的是开发拥有自主知识产权的新产品、新技术，提高核心竞争力
争取更大的市场份额 、安内攘外,实现柠檬酸产业量变向质变的飞跃 我国柠檬酸产量“九五”比“八五”增长了73%,出口量增长 了44.5‰。2000年的产量达到369万吨,柠檬酸及柠檬酸盐岀口量 为258万吨,分别比上年增长364%和23.3%,为历史最高水平。 进入新世纪,我国柠檬酸盲目发展的势头不减。2001年,世界柠檬 酸消费量(不含中国)已升至近百万吨,年递增率约5%我国柠檬醯产 量约为35万吨,出口柠檬酸及柠檬盐27.8万吨。2002年我国柠 檬酸产量突破0万吨,达到40.2万吨,而柠檬酸及柠檬酸盐岀口基 本与上年持平,为28.6万吨(其中柠檬酸为2603万吨,柠檬酸盐为 258万吨 由于产量迅速增长而内需不旺,迫使企业加入残酷的价格大战。 柠檬酸岀口价格呈持续下滑趋势。Σ001年-水柠檬酸、无水柠檬酸 全年平均价格为每吨727美元,比上年下降了13.1%。2002年平均 价格每吨仅为680美元,比2001年又下降了65%。价格的大幅度下 降,导致了出口数量虽有少量增加,但出口创汇却下降的局面。 出口价格不断下跌已引起相关国家的抵制。1999年12月,美国 有关企业就以我国柠檬酸对其同类产品有损害的威胁为由,提出反倾 销投诉,涉及国内180多家企业,最后仅有12家企业积极应诉,并 最终获胜。2001年我国向捷克岀口柠檬酸2800吨,占捷克进口总量 的48%。该国认为对其行业造成损害,于2002年3月下旬,对柠檬
2 争取更大的市场份额。 一、安内攘外，实现柠檬酸产业量变向质变的飞跃 我国柠檬酸产量“九五”比 “八五”增长了 73%，出口量增长 了 44.5%。2000 年的产量达到 36.9 万吨，柠檬酸及柠檬酸盐出口量 为 25.8 万吨，分别比上年增长 36.4%和 23.3%，为历史最高水平。 进入新世纪，我国柠檬酸盲目发展的势头不减。2001 年，世界柠檬 酸消费量(不含中国)已升至近百万吨，年递增率约 5%，我国柠檬酸产 量约为 35 万吨，出口柠檬酸及柠檬酸盐 27.8 万吨。2002 年我国柠 檬酸产量突破 40 万吨，达到 40.2 万吨，而柠檬酸及柠檬酸盐出口基 本与上年持平，为 28.6 万吨（其中柠檬酸为 26.03 万吨，柠檬酸盐为 2.58 万吨）。 由于产量迅速增长而内需不旺，迫使企业加入残酷的价格大战。 柠檬酸出口价格呈持续下滑趋势。2001 年一水柠檬酸、无水柠檬酸 全年平均价格为每吨 727 美元，比上年下降了 13.1%。2002 年平均 价格每吨仅为 680 美元，比 2001 年又下降了 6.5%。价格的大幅度下 降，导致了出口数量虽有少量增加，但出口创汇却下降的局面。 出口价格不断下跌已引起相关国家的抵制。1999 年 12 月，美国 有关企业就以我国柠檬酸对其同类产品有损害的威胁为由，提出反倾 销投诉，涉及国内 180 多家企业，最后仅有 12 家企业积极应诉，并 最终获胜。2001 年我国向捷克出口柠檬酸 2800 吨，占捷克进口总量 的 48%。该国认为对其行业造成损害，于 2002 年 3 月下旬，对柠檬
酸进口实施保障措施。尽管我囻柠檬酸每年对捷克的岀口量不足总岀 口量的0.01%,但此举可能引发的连锁反应却不容忽视,一旦不妥 善解决此次争端,有可能会招致更多的国家(或地区)提岀反倾销提 案,进一步威胁我国柠檬酸产业 2002年10月欧盟最大的柠檬酸生产商之一,奥地利JBL公司就 我柠檬酸近年来产量、岀口量大幅增加,环保不达标等不公平竞争问 题向我政府主管部门提出意见,并拟准备对此采取保护措施。为此, 国家经济贸易委员会、对外贸易经济合作部、国家环境保护总局于 2002年12月13日发出《禁止未达至腓排污标准的企业生产、出口柠 檬酸产品》的公告。 我国柠檬酸产业由于技术创新相对滞后,在经营管理、产品质量、 品牌效应等方面,与跨国公司无法匹敌,已出现严重的供大于求的局 面。大量设备闲置或开工不足,设备利用率仅60%左右。因此,整顿 柠檬酸生产、经营秩序已刻不容缓,否则经过几代人的努力所建立的 民族工业将毁于一旦。 也许是受世界经济发展速度变缓的影响,几乎找不出没有出现过 价格战的化工产品,只要是哪一个产品在某一时期利润丰厚,接下来 肯定岀现盲目发展的热潮,要不就是想当老大增加自己的规模,随后 就是产品过剩,价格战开打。当然市场经济就是竞争的经济,某-行 业利润丰厚,吸引众多企业进入是很正常的事。总产量增加,瓜分市 场的人多了,迫使产品的价格下降,利润摊薄,也没有什么奇怪。先 进入的企业没有理由埋怨别人的竞争,谁也没有垄断市场的权力。但
3 酸进口实施保障措施。尽管我国柠檬酸每年对捷克的出口量不足总出 口量的 0.01%，但此举可能引发的连锁反应却不容忽视，一旦不能妥 善解决此次争端，有可能会招致更多的国家（或地区）提出反倾销提 案，进一步威胁我国柠檬酸产业。 2002 年 10 月欧盟最大的柠檬酸生产商之一，奥地利 JBL 公司就 我柠檬酸近年来产量、出口量大幅增加，环保不达标等不公平竞争问 题向我政府主管部门提出意见，并拟准备对此采取保护措施。为此， 国家经济贸易委员会、对外贸易经济合作部、国家环境保护总局于 2002 年 12 月 13 日发出《禁止未达到排污标准的企业生产、出口柠 檬酸产品》的公告。 我国柠檬酸产业由于技术创新相对滞后，在经营管理、产品质量、 品牌效应等方面，与跨国公司无法匹敌，已出现严重的供大于求的局 面。大量设备闲置或开工不足，设备利用率仅 60%左右。因此，整顿 柠檬酸生产、经营秩序已刻不容缓，否则经过几代人的努力所建立的 民族工业将毁于一旦。 也许是受世界经济发展速度变缓的影响，几乎找不出没有出现过 价格战的化工产品，只要是哪一个产品在某一时期利润丰厚，接下来 肯定出现盲目发展的热潮，要不就是想当老大增加自己的规模，随后 就是产品过剩，价格战开打。当然市场经济就是竞争的经济，某一行 业利润丰厚，吸引众多企业进入是很正常的事。总产量增加，瓜分市 场的人多了，迫使产品的价格下降，利润摊薄，也没有什么奇怪。先 进入的企业没有理由埋怨别人的竞争，谁也没有垄断市场的权力。但
困惑的是,柠檬酸的价格一降再降,利润已为负数,还是无法实现优 胜劣汰 一般来讲,那些掌握了新技术、采用了新设备、采取了新的管理 方法,在成本上有优势的厂家才敢打价格战,以逼退同行。这样的价 格战会产生优胜劣汰的结果。要不就是财大气粗,想通过这种手段来 垄断市场,最终提高价格,收回更高的利润,显然目前在中国难以实 现这种梦想。但目前岀现了一种反市场经济规律的现象,一些根本没 有竞争力的企业也敢打价格战。归根结底是地方保护主义、浪费资源、 牺牲环境的情况在攴撑着柠檬酸的价格战。 当价格乩打到无利可图时,其实已预示着个行业在过度竞争中 走向衰退。因此,我国柠檬酸行业必须走岀盲目扩张产量的怪圈,通 过调整、创新、精心实施多元化战略,实现产品质量的飞跃,才能与 国外跨国公司抗衡,嬴得可持续发展的空间。 二、扬长避短,抓住生物降解材料的发展机遇 为了摆脱对日趋枯竭的石油资源的依赖,解决日益加剧的环境污 染问题,生物降解性材料越来越受到湩重视。据统计,2000年世界塑 料消费量约为1.15亿吨,如果10年~20年后替代石油为原料的合 成塑料(以下称石化塑料)的消费量按10%~20%计,生物降解性材 料需求量每年高达1150万~2300万吨。 在生物降解材料中,聚乳酸以其类似塑料的物理性能完全的生 物降解性和人体的适应性,具有广泛的应用领域,嬴得了全球的瞩目
4 困惑的是，柠檬酸的价格一降再降，利润已为负数，还是无法实现优 胜劣汰， 一般来讲，那些掌握了新技术、采用了新设备、采取了新的管理 方法，在成本上有优势的厂家才敢打价格战，以逼退同行。这样的价 格战会产生优胜劣汰的结果。要不就是财大气粗，想通过这种手段来 垄断市场，最终提高价格，收回更高的利润，显然目前在中国难以实 现这种梦想。但目前出现了一种反市场经济规律的现象，一些根本没 有竞争力的企业也敢打价格战。归根结底是地方保护主义、浪费资源、 牺牲环境的情况在支撑着柠檬酸的价格战。 当价格战打到无利可图时，其实已预示着一个行业在过度竞争中 走向衰退。因此，我国柠檬酸行业必须走出盲目扩张产量的怪圈，通 过调整、创新、精心实施多元化战略，实现产品质量的飞跃，才能与 国外跨国公司抗衡，赢得可持续发展的空间。 二、 扬长避短，抓住生物降解材料的发展机遇 为了摆脱对日趋枯竭的石油资源的依赖，解决日益加剧的环境污 染问题，生物降解性材料越来越受到重视。据统计，2000 年世界塑 料消费量约为 1.15 亿吨，如果 10 年～20 年后替代石油为原料的合 成塑料（以下称石化塑料）的消费量按 10%～20%计，生物降解性材 料需求量每年高达 1150 万～2300 万吨。 在生物降解材料中，聚乳酸以其类似塑料的物理性能、完全的生 物降解性和人体的适应性，具有广泛的应用领域，赢得了全球的瞩目
预计在2005~2010年期间随着聚乳酸生产成本逼近石化塑料成本, 将在全球掀起聚乳酸工厂的建设热潮。 近年来,国外聚乳酸工业化生产取得了突破性进展。1997年, 美国卡吉尔陶氏聚合物公司开发了聚乳酸产品,商品名为 Nature Work tm,当时生产能力仅为16万吨/年。2001年11月,该公 司投资3亿美元,采用二步法聚合技术,在美国内布拉斯加建成投产 了一套136万吨/年的装置这是迄今为止世界上最大的聚乳酸生产 线。卡吉尔陶氏聚合物公司计划在命后10年内投资10亿美元,分别 在2004年、2006年、2009年再建3套装置,使总能力达到45万 吨/年。 日本是世界聚乳酸重要的应用开发地区和市场。卡吉尔陶氏聚合物公 司已与三井化学品公司合作进行聚乳酸的应用开发。日本东丽公司也 与卡吉尔陶氏聚合物公司签订了引迸进聚乳酸的技术合同 日本三井东压公司已开发在溶剂存在下进行缩合脱水反应,直接 生成高分子量的PLA的一步法工艺。日本尤尼其卡公司开发成功耐高 温的可降解塑料,这种塑料的原料是聚L-乳酸,采取了熔融混合法, 将其耐热温度从60·C提高到400·C。该公司计划在1~2年后大批量 生产这种新型可降解塑料。最近日本三菱化学公司硏制了无溶剂制备 聚乳酸体系,首先将乳酸转化为晶态预聚物,然后通过固相聚合将其 转化为高分子量均聚物(欧洲专利号953?5589) 芬兰富腾公司以玉米为原料,采用发酵法制得L乳酸。通过蒸发 浓缩时发生自酩化生产线型聚酯,共聚物为二聚物或多聚物。高浓度
5 预计在2005～2010年期间，随着聚乳酸生产成本逼近石化塑料成本， 将在全球掀起聚乳酸工厂的建设热潮。 近年来，国外聚乳酸工业化生产取得了突破性进展。1997 年， 美国卡吉尔陶氏聚合物公司开发了聚乳酸产品，商品名为 Nature Work TM，当时生产能力仅为 1.6 万吨／年。2001 年 11 月，该公 司投资 3 亿美元，采用二步法聚合技术，在美国内布拉斯加建成投产 了一套 13.6 万吨／年的装置，这是迄今为止世界上最大的聚乳酸生产 线。卡吉尔陶氏聚合物公司计划在今后 10 年内投资 10 亿美元，分别 在 2004 年、2006 年、2009 年再建 3 套装置，使总能力达到 45 万 吨／年。 日本是世界聚乳酸重要的应用开发地区和市场。卡吉尔陶氏聚合物公 司已与三井化学品公司合作进行聚乳酸的应用开发。日本东丽公司也 与卡吉尔陶氏聚合物公司签订了引进聚乳酸的技术合同。 日本三井东压公司已开发在溶剂存在下进行缩合脱水反应，直接 生成高分子量的 PLA 的一步法工艺。日本尤尼其卡公司开发成功耐高 温的可降解塑料，这种塑料的原料是聚Ｌ－乳酸，采取了熔融混合法， 将其耐热温度从 60。C 提高到 400。C。该公司计划在 1~2 年后大批量 生产这种新型可降解塑料。最近日本三菱化学公司研制了无溶剂制备 聚乳酸体系，首先将乳酸转化为晶态预聚物，然后通过固相聚合将其 转化为高分子量均聚物(欧洲专利号 953?5589)。 芬兰富腾公司以玉米为原料，采用发酵法制得 L-乳酸。通过蒸发 浓缩时发生自酯化生产线型聚酯，共聚物为二聚物或多聚物。高浓度