草甘膦

一、产品概况

草甘膦是由美国孟山都公司开发的除草剂。又称：镇草宁、农达(Roundup)、草干膦、膦甘酸。纯品为非挥发性白色固体，比重为0.5，大约在230℃左右熔化，并伴随分解。25℃时在水中的溶解度为1.2%，不溶于一般有机溶剂，其异丙胺盐完全溶解于水。不可燃、不爆炸，常温贮存稳定。

草甘膦是一种高效、低毒、低残留、广谱、对环境友好的灭生眭慢性内吸除草剂，通过杂草茎叶吸收并传导全株，使杂草枯死，在土壤中迅速分解，只能作茎叶处理，对一年生和多年生杂草均有效，是全球生产量和使用量最大的农药品种，适用于果园、茶园、桑园、林木、农田等作物。

二、两大生产工艺

草甘膦由美国孟山都公司于1971年创制成功，IDA路线合成，我国沈阳化工研究院于1973年仿制成功，为甘氨酸合成路线。由于草甘膦用药成本低，灭草效果好，受到用户欢迎，尤其是孟山都公司开发出抗草甘膦转基因作物后，草甘膦使用量急剧上升，孟山都公司也成为全球最大的草甘膦生产厂家(20万吨／年)。我国草甘膦行业发展一直较慢，直到上世纪9O年代中后期，孟山都专利到期后国内仿制出IDA路线，发展速度才有所加快。加入WTO以后，我国草甘膦行业得到迅猛发展，已成为全球第二大草甘膦生产国和出口国，草甘膦也成为我国出口量最大的农药品种，出口金额占除草剂出口总金额的70％。

1．IDA路线

以孟山都公司为代表的国外企业主要采用IDA法(亚氨基二乙酸)为主，先制备亚胺基二酸(IDA)，再用IDA生产双甘膦，最后双甘膦氧化获得草甘膦。该工艺具有流程短、收率高和不产生污染等诸多优势。具体工艺又可分为4种 1.1以亚氨基二乙酸为原料的IDA法

美国孟山都公司草甘膦的生产工艺是以亚氨基二乙酸为原料的IDA法。它以氢氰酸为基本原料，经催化合成、水解、缩合和氧化等反应而成。具体反应过程

如下：

美国孟山都公司的亚氨基二乙酸(IDA)的合成是以生产丙烯腈副产物氢氰酸为原料，具有较好的环保

效益。因受原材料来源和技术的影响，IDA路线在国内的发展不快。近年来，由于二乙醇胺脱氢，空气催化氧化合成草甘膦的生产方法开发成功，目前国内形成了IDA法和甘氨酸法等两种工艺路线共存的格局。双甘膦空气氧化法合成草甘膦，适用于连续化大生产，生产效率高，成本低，经济优势明显。 1.2以氯乙酸为原料的IDA法

我国从20世纪8O年代开始生产草甘膦，至今已有近30年历史。经过不断努力，形成了具有我国独特优势的生产工艺，使草甘膦生产水平不断提高，草甘膦生产能力不断发展。1980年沈阳化工研究院采用氯乙酸为原料生产亚氨基二乙酸，再经缩合和氧化等反应制备草甘膦。具体反应过程如下：

通过多年生产实践证明，该法尽管合成加工一步完成，并制剂中含有硫酸铵对除草具有增效作用，但反应收率和产品含量均低(不能产生草甘膦原粉)，且三废多，劳动条件差，因此草甘膦大生产装置的建设受到限制。 1.3以二乙醇胺为原料的IDA法

1995年以后，IDA法有了较大突破，江苏好收成韦恩农化股份有限公司等企业研究开发以二乙醇胺为原料经脱氢、酸化、缩合、氧化合成草甘膦。氧化反应以过氧化氢作氧化剂得到95％草甘膦原粉，反应收率和产品质量均有提高。具体

反应如下：

21世纪初，随着国内亚氨基二乙腈研发成功和规模化生产，简化了IDA法草甘膦生产工艺，使生产规模得到飞速发展，尤其近年来我国在亚氨基二乙腈固体的国产化方面取得了突破。四川和重庆等地利用当地天然气资源合成氢氰酸，降低了亚氨基二乙腈的原材料价格，产品含量也达到95％以上。目前销售价在13 500～14 000元／t，相比于二乙醇胺的价格有一定的优势，较二乙醇胺路线在使用成本上具有较为明显的优势。 1.4以亚氨基二乙腈为原料的IDA法

2001年前后，江苏好收成韦恩农化股份有限公司等企业相继成功开发了以亚氨基二乙腈为起始原料，经水解、缩合和氧化等工序合成草甘膦的生产工艺。尤其取得突破性进展的新技术是采用双甘膦空气催化氧化合成草甘膦，替代了过氧化氢氧化废水多的工艺，并且形成规模化生产能力。草甘膦原粉产品含量达到97％以上，大大提高了产品质量，降低了生产成本，增强了市场竞争能力。

2．甘氨酸路线

甘氨酸法是我国传统的生产工艺，起步较早，经过多年发展，工艺技术成熟，产能占国内总产能60％左右，但该工艺存在以下缺点：工艺路线长，工艺过程复

杂，副产物多；工艺过程要用到大量的有机溶剂，回收溶剂要耗费大量能源；用固液分离的母液生产的水剂NaC1含量高，如用量大会造成土地板结的负面效应。

该路线以甘氨酸、亚磷酸二甲酯为主要原料。浙江新安化工、福建三农化工、湖北沙隆达化工等厂家采用此路线。反应原理如下：

2.1甘氨酸的制备

甘氨酸的生产路线主要有两种，一种是以氯乙酸、氨为原料的氯乙酸氨解法，另一种是以甲醛、氰化钠或丙烯腈装置副产的氢氰酸为原料的施特雷克法。

氯乙酸氨解法不仅工艺流程复杂，生产成本较高，而且该工艺产生大量富含氯化铵和甲醛的废水，环保处理费用较高，产品质量差，纯度一般在95％左右，同时氯化物含量高达0．06％～0．5％，生产草甘膦需进行二次重结晶，对产品的收率影响很大。产品纯度较低，在国外已被淘汰。国内现有甘氨酸生产厂所采用的生产工艺基本上都是氯乙酸氨解法。

施特雷克法其主要原料氢氰酸几乎都是丙烯腈装置的副产物，因此不仅投资省，生产成本低，而且所得产品质量也好。日本、美国等发达国家的生产厂都选用Strecker工艺和Hydantion工艺，采用该工艺生产的甘氨酸三废少，生产成本低，产品质量好，一般纯度可以达到99％以上。 2.2亚磷酸二甲酯的制备

PC1 和甲醇按比例进入反应器，在真空冷却条件下反应，生成氯化氢和氢甲烷气体、酯化液，酯化液进入脱酸釜，在真空及9O℃左右条件下脱去氯化氢及甲醇，然后进入精馏塔，从塔顶出来的是二甲酯成品，塔釜为残液，可出售相关厂家制亚磷酸。 2.3草甘膦的制备

在缩合釜中先投入甲醇、三乙胺、多聚甲醛(固体)，升温至4O℃左右进行解

聚，解聚结束后投入甘氨酸进行加成反应，此时，釜温将自然升温至5O℃左右，保温结束投入亚磷酸二甲酯进行缩合反应，并控制反应温度在6O℃以下，保温1小时左右后进行冷冻出料，将缩合液打人酸解釜，投入盐酸，再升温进行脱醇，脱至l00℃左右后开真空进行脱酸。脱酸至1 05~C左右结束，加水并抽人结晶釜结晶，过滤，草甘膦湿粉去调配异丙胺盐或干燥成原粉。

三、市场

1.产能情况

我国草甘膦的生产工艺主要分为氯乙酸-甘氨酸法和二乙醇胺-IDA法，目前甘氨酸法工艺占到了国内总产能的66%以上，也就是说，我国2/3的草甘膦都是以甘氨酸为原料。 2014年中国草甘膦市场供给结构 受益于产能转移和全球转基因作物增长带来的草甘膦需求增长，2013年以来我国草甘膦产量持续增长。到2014年，全国草甘膦总产能84.3万吨，其中甘氨酸法56.2万吨、IDA法28.1万吨，总产量54.7万吨，其中甘氨酸法 38.6 万吨，IDA 法 16.1 万吨。我们以每吨草甘膦需消耗甘氨酸 0.55 吨来测算，甘氨酸用于草甘膦市场的容量在31万吨左右，2014年实际需求量在21万吨左右。 2012-2014年国内主要草甘膦生产企业产能情况 企业名称 金帆达 新安 乐山福华化工 江山股份 扬农化工 江苏好收成 重庆农药化工（集团）有限公司 2013年 12 8 7 4.5 3 3 2 2014年 12 8 12 7 3 3 2 湖南衡阳莱德生物药业有限公司 沙隆达 山东潍坊润丰化工 华星化工 永州广丰化工 四川贝尔化工 菱化化工 四川华英化工 安徽氯碱化工 浙江捷马 太仓市农药厂 重庆永川 莱阳市星火农药 江苏腾龙 其他 合计 2 2 1.5 1.8 1.2 1 1 1 1 1 0.5 0.5 0.5 0 0 54.5 2 2 1.5 1.8 1.2 1 1 1 1 1 0.5 0.5 0.5 2 20.3 84.3 2008-2014年我国草甘膦行业产量情况

2．消费情况

从供给端来看，2014年甘氨酸产能利用率为88%，已经达到较高水平，总产量29.9万吨；从需求端来看，全年出口及其它领域需求量约8万吨，甘氨酸法草甘膦需求量在21万吨左右，整体供需略显偏紧。而从我们统计的甘氨酸法草甘膦总产能 56.2 万吨，对应甘氨酸需求 31 万吨，考虑到出口和其他领域的需求，当前甘氨酸供需明显偏紧。2014 年我国草甘膦市场需求依旧旺盛，甘氨酸需求量也将进一步攀升。综合而言，目前甘氨酸供需紧张的格局已初步形成，未来草甘膦需求旺盛将进一步推动甘氨酸价格上涨。

2012-2014年中国草甘膦市场需求总量（单位：万吨 亿元）

年份 2012年 2013年 2014年 2014年 销量 8.3 8.8 9.5 10.2 市场规模 26.56 29.92 33.25 27.54 2014年中国草甘膦行业下游市场需求结构 2008-2014年中国草甘膦市场供需平衡（单位：万吨） 年份 2008年 2009年 2010年 2011年 2012年 2013年 2014年 产量 43 49 38 34 39 54.7 60.2 消费量 6.8 7.4 7.9 8.3 8.8 9.5 10.2 进口量 - - - - - - - 出口量 22.9 25.8 22.3 22.5 22.25 30.2 36.5 库存* 13.3 15.8 7.8 3.2 7.95 15 13.5 *库存为估计值。