中國糖醇行業的發展歷程
糖醇工業是澱粉、農副產品深加工的一個技術難度比較大、設備要求比較高、專業性比較強的分支,所以相比與其他澱粉深加工,在我國起步比較晚。它起步於上世紀70年代,一開始發展比較慢,進入90年代時,糖醇年總產量才幾萬噸。但最近十幾年,隨著我國經濟結構的變化與輕工、化工與醫藥產品的優質化,糖醇工業進入快速發展的年代。
山梨醇占糖醇產品產量的80%以上。我國的山梨醇行業最早產生於70年代,隨著我國維生素C行業的崛起而迅速發展起來。經過了1992年到1995年的高速發展、1996到1998年的結構調整、近年來又重新迅速發展。一批技術先進、規模合理、管理良好、資金雄厚的企業,在國內外市場競爭中脫穎而出,成為中國山梨醇行業的主力;一部分企業通過技術改造、開發新產品,走上了少而精的企業發展道路,獲得了良好的經濟效益;也有相當一部分條件較差、規模過小、成本過高或有其他原因的企業停產調整。
目前,全國山梨醇總體形勢很好,其表現,一是發展迅速,全國山梨醇產量從1992年的2.5萬噸(折70%計,下同),到2006年就達50萬噸,居世界前列。其中山東壽光天力,生產能力已經達到25萬噸,2005年山梨醇產量達到13萬噸;此外,柳州利達產量也超過13萬噸,羅蓋特(連雲港)公司今年生產能力也將達到12.5萬噸,這幾個企業都進入了世界最大的山梨醇生產企業之列,與此同時,秦皇島驪驊、石家莊華盈、瀋陽東港、河北趙縣利民規模都已經達到6萬噸以上。各種形式的粉末狀與硬質結晶的山梨醇,總產量已經達到2萬噸以上。二是山梨醇的傳統市場穩定發展,特別是我國山梨醇市場主要客戶之一的維生素C生產,從2000年起,在國際市場競爭中取勝,目前總產量超過10萬噸,需要山梨醇超過30萬噸。三是國內山梨醇質量大有提高,已經達到國際先進水平,比如維生素C用的山梨醇中的甘露醇含量,從最早的八十年代的5%左右、九十年代初的3%左右、目前已經普遍降到1.0%以下,有的達到0.5%以下。牙膏用山梨醇的防凍問題已經解決,可以在零下15℃,半個月不結凍;四是行業技術水平有了很大提高,各項消耗指標都有大幅度下降,如70%山梨醇氫氣消耗,由於高壓進料技術與氫氣循環技術的採用,已經普遍降到90M3以下;三相催化劑普遍應用,每噸山梨醇催化劑消耗也已經從過去2.0~2.5公斤降低到1.0公斤以下,折鎳消耗有的下降到0.4公斤以下。五是行業裝備水平大大提高,吸附制氫裝置已經全面取代電解法制氫、12MPa甚至更高壓力的磁力攪拌加氫釜的使用、高壓進料系統、模擬流動床的應用、連續離子交換系統、薄板換熱多效蒸發器、先進的壓榨壓濾機、旋轉磁力分離器、薄片葉濾機、連續結晶裝置以及生產全過程的計算機控制,標誌著我國山梨醇行業技術水平已經接近國際先進水平。
到2006年為止,我國山梨醇生產能力已經接近80萬噸(按70%計,下同),近年來將擴大到100萬噸。1992年全國山梨醇產量為2.5萬噸,2006年產量為50萬噸,比1992年的2.5萬噸增長了20倍,遠高於國內其他行業的發展速度。由於產量上升,質量提高,我國的山梨醇已經擺脫了進口局面。按海關統計,2000年我國進口山梨醇8萬噸,2001年進口了近7萬噸,2002年進口約6.37萬噸,2003年進口山梨醇5.28萬噸。2004年進口減少到2.5萬噸,出口0.43萬噸,淨進口量2萬噸左右,2005年進口2.4萬噸,出口0.82噸,淨進口下降到1.6萬噸,2006年進口減少到0.2696萬噸,出口加大到2.581萬噸。中國的山梨醇生產,無論從數量與質量上,可以滿足國內需要,成為淨出口國。見表2-4
表2-4近年來我國山梨醇進出口情況 (圖略)
與此同時,我國其他糖醇也呈現欣欣向榮的發展趨勢,木糖醇行業經過了八十年代的大發展,到九十年代的大調整,生產廠家從最高峰時的30多家,目前調整到只有六家,而產量則翻了幾番,2005年產量達到2.5萬噸左右,2006年達到3.2萬噸。隨著近年來木糖醇市場的急劇發展,國內木糖醇又面臨新一輪的大發展。目前正在建設的木糖醇企業規模預計超過5萬噸。木糖醇的生產技術有了很大發展,除採用山梨醇行業的先進技術如:以上的高壓磁力攪拌加氫釜、甲醇裂解制氫工藝、高壓進料與氫氣回收等加氫工藝外,共晶體木糖醇的研製成功、木糖與木糖醇母液中回收木糖/木糖醇技術以及衛茅醇提取技術也研究成功。經過多年的努力,每噸木糖醇的玉米芯消耗從原來的11噸左右,下降到8噸左右、蒸汽消耗也下降到20噸以下,生產成本有了較大的下降。
九十年代以前,我國生產的甘露醇,主要依靠從海帶中提取。收率低、工藝落後,而且受到收穫季節氣候條件的影響,產量極不穩定。目前,合成法甘露醇已經取代海帶法工藝,成為我國甘露醇生產的主力。2006年河北華旭的甘露醇產量達到6000噸,山東明月集團的產量也已經達到3000噸,目前正準備擴大到年產6000噸。合成法甘露醇的生產原料,也從蔗糖轉為葡萄糖,並採用了雙異構技術、連續結晶技術、壓榨壓濾機分離技術、連續離交與模擬流動床分離技術,轉化率從25%提高到49%,總收率從18.5%提高到50%以上,目前正在開發新一輪的技術,甘露醇總收率還將有大幅度提高。預計近年內,我國的甘露醇產量將達到20000噸以上。
2002年前,我國只有DP值為50%-70%麥芽糖醇,2003年河南蓮花英糖藥業公司開發了結晶麥芽糖醇工藝獲得成功。目前,此技術已經在全國多處開花。山東禹城百龍創園公司年產5000噸項目已於2006年8月投產成功,產品開始外銷。禹城福田藥業年產1萬噸的結晶麥芽糖醇生產線也將於今年6月投產。
異麥芽酮糖醇是歐洲90年代後期才發展起來的優良無糖甜味劑,我國從2000年開發成功以來,發展很快,目前我國煙臺年產5000噸的生產線已經於2005年投產成功,廣西南寧年產1萬噸規模的生產線也正在建設。
我國糖醇行業近年來迅速發展的影響因素
迅速發展的經濟、規模巨大的市場、向世界高新技術領域的發展,給糖醇行業的發展提供了極其寶貴的機遇。
我國維生素C的發展,已在世界上處於壟斷地位,年產維生素C在10萬噸以上,年消耗山梨醇達30萬噸以上。我國的牙膏行業年消耗山梨醇也在5萬噸以上。近年來,海產品與日用化工產品對山梨醇的消耗也大大增加。這樣巨大的市場,既是我國經濟發展的反映,也是糖醇行業發展的動力。
近年來,木糖醇等糖醇的保健效果日益為人們接受,國內市場發展很快,又為我國木糖醇行業發展創造了良好的機遇。甘露醇、異麥芽酮糖醇與麥芽糖醇,目前也面臨市場迅速增長的好形勢。
我國澱粉工業的快速發展,為糖醇行業的發展提供了大量優質廉價的原料
我國澱粉產量從1998年的300多萬噸,發展到2006年的1200多萬噸,僅次於美國,居世界第二。糖醇是澱粉行業的重要下游產品,澱粉行業的發展為糖醇行業發展提供了有力的保證。澱粉加工成結晶葡萄糖,它是糖醇工業,包括山梨醇、甘露醇、赤蘚糖等的主要原料。近幾年由于山梨醇產量的劇增,也使結晶葡萄糖的產量快速增長,大約超過50%的結晶葡萄糖成為糖醇工業的原料。
迅速發展的國內裝備,給我國的糖醇行業提供了有力的支持
1)高壓加氫裝置:我國威海化工機器廠等單位製造的磁力攪拌高壓加氫釜,加氫壓力高達35MPa,加氫溫度可高達180℃,單台體積可達9立方米。而且由於採用了爆炸成型不鏽鋼貼板技術,一台9立方米,12.0MPa的磁力攪拌高壓加氫釜,價格只相當於十年前的一台2立方米、壓力為5MPa機械攪拌加氫釜的價格。這些,為我國糖醇行業加氫提供了強有力的支持。
2)制氫裝備:氫氣是糖醇行業必需的生產原料,由於氫氣的特殊性質,必須就地製造與利用,不能長距離運輸,所以常常成為制約糖醇發展的因素。而電解制氫不僅能源消耗很大,成本也很高。近十年來,我國的氣體分離制氫技術達到了國際先進水平,採用甲醇裂解製造氫氣,氫氣成本比電解法降低近一半,投資也相應減少。採用分子篩吸附分離從水煤氣制氨的廢氣中回收氫氣,更可以降低氫氣成本。最近,又打算用廢水處理產生的沼氣製造氫氣,又為我國糖醇行業開闢新氫源尋找了新的途徑。
3)模擬流動床技術在糖醇行業的成功應用,為提高糖醇行業的水平提供了強有力的技術支撐。模擬流動床是一種高效的分離手段,它應用吸附分離的方法,可以將性質幾乎完全相同的二種物質分開。近年來,採用模擬流動床,在糖醇行業上解決了一批精製與分離難題。例如,山東明月集團金泰源公司與南京凱通糧食生化有限公司合作,採用模擬流動床從甘露醇結晶母液中,分離山梨醇與甘露醇回收甘露醇獲得成功,將甘露醇收率提高10%左右;同時,還採用此技術分離葡萄糖與甘露糖獲得成功,大大提高了甘露醇的生產收率;在結晶麥芽糖醇生產中,採用模擬流動床技術,可以大大簡化工藝、提高結晶收率。提高質量;在海藻糖生產中,採用模擬流動床技術,可以分離海藻糖與麥芽糖醇,從而使海藻糖的提取收率提高50%以上。
4)三相催化劑:五年前,我國的山梨醇質量與國外進口的有很大差距,山梨醇中的甘露醇含量常常達到4%以上,殘糖總在0.3%以上。近年來,大連通用化工公司、廣東石油化工研究院等單位,引進了三相催化劑技術,在我國糖醇行業迅速得到推廣應用。採用這種催化劑後,加氫速度、催化劑消耗、殘糖,以及氫消耗都得到改進。加上其他工藝改進,使我國山梨醇行業目前各項主要質量指標都達到了國際先進水平。
除上述設備外,糖醇連續結晶裝置、脫色壓濾機及其他各種分析化驗設備,也為糖醇行業的技術改造提供了有力的支持。
國內科研單位、高等院校對糖醇開發的關注,以及產、學、研結合的開發體系,為糖醇工業的發展提供了堅強的技術後盾。
由於國際糖醇競爭劇烈,我國國內企業的糖醇技術,相當一部分是立足於國內技術的研發。華南理工大學、江南大學、江蘇省糧食科學研究院、北京食品發酵研究院、山東食品發酵研究院、廣西科學院等一批具有相當實力的科研教學單位,在我國糖醇發展中起到了重要作用。近年來,一批重要糖醇的開發,基本上都是通過這樣一個模式做到的。
改革開放的政策,為糖醇行業的發展創造了極為有利的條件
一批國際糖醇巨頭,加盟了中國糖醇行業,為我國糖醇行業的發展創造了極為有利的條件。其中法國羅蓋特公司、印度尼西亞的PTANEKAKIMIARAYATBK公司、芬蘭的丹尼斯克公司都在國內建立了獨資或合資的生產企業。這些公司具有相當先進的生產技術、優秀的管理模式與良好規範的市場經驗。他們加盟中國的糖醇行業,給我國糖醇行業帶來了創新學習的模式,為打破我國傳統封閉的技術體系與思想約束,進入國際先進技術行列創造了重要條件。
我國糖醇行業的發展趨勢
經過十多年的高速發展,隨著市場競爭的加劇,我國的糖醇行業面臨著巨大的壓力。總的發展趨勢是,企業生產規模越來越大,生產企業數越來越少,先進技術不斷採用,成本不斷下降,但由於原料價格越來越高,而產品價格越來越低,單位產品的利潤越來越少。1992年全國有30家山梨醇生產廠,總產量只有2.5萬噸,而目前正式生產的山梨醇廠只有11家,總產量達到50多萬噸,1992年時每噸山梨醇平均可獲利稅1500元,而目前儘管規模化效益與採用先進技術,已使成本大幅度下降,但每噸山梨醇利稅不超過300元。木糖醇最多時生產廠家高達60多家,當時總產量不到1萬噸,目前三家木糖醇生產廠家總生產能力就可以達到4萬噸。
隨著糖醇生產規模的不斷擴大,糖醇的應用領域也愈加廣闊。過去山梨醇主要是用於維生素C的生產與牙膏的生產,目前已經在糖果行業、海產品加工、藥片賦形劑方面得到廣泛應用。吉林長春大成實業集團開發成功了應用山梨醇生產多元醇的工藝,生產出可以替代石油產品的乙二醇、丙二醇與甘油,已經建設成功萬噸級規模的生產線。據國外報導已經山梨醇用於餵奶牛,可以提高奶牛產量,也引起了有關人士的重視。這些技術,將對擴大山梨醇市場起到重大作用。估計我國無糖糖果的糖醇市場可以達到十多萬噸;而山梨醇裂解制丙二醇、乙二醇與甘油的技術,其市場容量會超過百萬噸;山梨醇用於增奶的技術如果在全國推廣,市場容量將超過二十萬噸。隨著木糖醇、甘露醇的保健功能不斷被人們認識,其市場也會迅速擴大,新的市場機遇將不斷出現。
糖醇作為保健功能性的作用,也越來越為人們了解。比如,木糖醇除了人所共知的護齒作用與可供糖尿病人服用外,近年來,人們發現木糖醇可以改變呼吸道黏膜的酸鹼性,增強人體對呼吸道感染的抵抗力,具有抵制鏈球菌的作用,可以防治主要因這種菌引起的中耳炎、鼻炎與咽喉炎等頑症。又如,甘露糖可以對90%左右的經常困撓人們的尿道炎、膀胱炎起明顯的治療作用,這些病,具有頑固性與易發作性,如長期採用抗菌素治療,會對人們的免疫系統造成極大的傷害。甘露醇則具有明顯的擴張血管的作用,對防止心血管系統疾病有保健效果。開發糖醇的功能性作用,使用具有功能性保健作用的糖醇,取代部分抗生素的治療作用,對於減少人們長期大量使用抗生素而造成的抗藥性,保護人類長期健康,具有重要意義。
總之,我國目前糖醇行業的形勢是機遇與挑戰並存,競爭與合作共在,糖醇行業沿著規模化、產業化、高科技化的方向,向國際先進水平靠攏。糖醇行業的發展,將在澱粉深加工領域內,為我國經濟發展不斷做出新的貢獻。