安全科學(xué)使用農(nóng)藥

農(nóng)藥中間體種類繁多，合成工藝路線和產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域也較多，如何根據(jù)市場需求、工藝技術(shù)進(jìn)展和路線變化、上游原料供應(yīng)等具體情況投資和發(fā)展農(nóng)藥中間體，成為農(nóng)藥界應(yīng)該關(guān)注的問題之一，以下零散的介紹部分農(nóng)藥中間體投資機(jī)會和發(fā)展?jié)摿?，僅供業(yè)界參考。

1 關(guān)注農(nóng)藥對中間體需求的變化

許多農(nóng)藥企業(yè)不斷尋求上下游一體化的發(fā)展模式，為農(nóng)藥產(chǎn)品配套建設(shè)規(guī)?；脑霞爸虚g體裝置。毋庸置疑其思路是正確的，但是由于配套的中間體的合成技術(shù)進(jìn)展程度、原料供求關(guān)系變化、國家準(zhǔn)入政策的導(dǎo)向、安全環(huán)保日趨嚴(yán)格等諸多因素，導(dǎo)致農(nóng)藥和中間體一體化裝置的競爭力會發(fā)生較大的變化，因此必須高度關(guān)注農(nóng)藥及中間體原料供給和技術(shù)進(jìn)展的變化，可能會帶來競爭力增加或減弱的預(yù)期影響。以下列舉一些農(nóng)藥及中間體合成技術(shù)及路線變化的趨勢，供國內(nèi)農(nóng)藥界參考。

毒死蜱，主要中間體為三氯吡啶醇鈉，目前幾乎全部采用三氯乙酰氯、丙烯腈的原料路線，該法成環(huán)收率較低，導(dǎo)致“三廢”量較大，成為制約其發(fā)展的瓶頸；隨著國內(nèi)吡啶合成技術(shù)的突破，國內(nèi)大規(guī)模吡啶裝置正在建設(shè)之中，由吡啶氯化還原得到四氯吡啶，再水解和酸化得到三氯吡啶醇鈉，沒有成環(huán)工序，收率大大提高，隨著國內(nèi)吡啶供應(yīng)充足，吡啶法比三氯乙酰氯法具有較好的發(fā)展前景。

草甘膦，工業(yè)化路線主要是甘氨酸法和IDA法，其中甘氨酸法占總產(chǎn)能55%，IDA法相對清潔具有較好前景，制約其發(fā)展的主要因素是原料二乙醇胺國內(nèi)供應(yīng)嚴(yán)重不足，但是目前國內(nèi)正在建設(shè)或計(jì)劃建設(shè)乙醇胺裝置較多，如湖北仙桃正在建設(shè)，揚(yáng)子三期工程擴(kuò)改和高橋石化規(guī)劃均計(jì)劃各建設(shè)10萬噸/年乙醇胺項(xiàng)目，撫順北方計(jì)劃擴(kuò)建裝置，隨著國內(nèi)二乙醇胺供應(yīng)量增加，甘氨酸法的前景值得仔細(xì)研究。

苯氧羧酸類除草劑，其主要原料為鄰甲酚，國內(nèi)長期進(jìn)口，制約了國內(nèi)苯氧羧酸類除草劑的發(fā)展，國外先進(jìn)的鄰甲酚生產(chǎn)主要采用苯酚烷基化法，制約我國苯酚烷基化發(fā)展的主要瓶頸是聯(lián)產(chǎn)2,6-二甲酚無法消化，隨著國內(nèi)聚苯醚技術(shù)的突破，國內(nèi)計(jì)劃建設(shè)聚苯醚項(xiàng)目較多，如果農(nóng)藥企業(yè)把握時(shí)機(jī)建設(shè)苯酚烷基化裝置，不僅解決除草劑原料問題，又可以為聚苯醚項(xiàng)目提供原料2,6-二甲酚。

苯甲酰脲類殺蟲劑，主要品種有除蟲脲、氟鈴脲、伏蟲隆、定蟲隆、氟蟲脲、殺蟲隆、啶蜱脲、氟酰脲等，均以2,6-二氟苯甲酰胺為原料，國內(nèi)長期進(jìn)口2,6-二氯苯甲腈合成苯甲酰胺，價(jià)格較高，嚴(yán)重影響了農(nóng)藥生產(chǎn)成本和國際市場競爭力，近年來國內(nèi)氯甲苯規(guī)模擴(kuò)充較快，副產(chǎn)的2,6-二氯甲苯數(shù)量越來越多，為農(nóng)藥企業(yè)利用2,6-二氯甲苯為基礎(chǔ)原料合成苯甲酰脲類殺蟲劑提供了價(jià)廉質(zhì)優(yōu)的原料。

  當(dāng)然這種例子還有很多，如敵草隆、利谷隆、敵稗等除草劑原料二氯苯胺長期采用價(jià)格較貴的鄰二氯苯生產(chǎn)，若改用國內(nèi)供應(yīng)過剩、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的對硝基氯化苯生產(chǎn)，生產(chǎn)成本則會有較大幅度下降。因此農(nóng)藥行業(yè)一體化進(jìn)程的項(xiàng)目設(shè)計(jì)與建設(shè)過程中，一定要突破農(nóng)藥圈子從整體上去把握和了解農(nóng)藥及中間體技術(shù)進(jìn)展、原料供求關(guān)系變化等，以保證建設(shè)出成本較低、工藝清潔、技術(shù)先進(jìn)、競爭力強(qiáng)的農(nóng)藥上下游一體化裝置。

2 重視農(nóng)藥中間體發(fā)展模式

借鑒國外發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，針對國內(nèi)農(nóng)藥生產(chǎn)現(xiàn)狀，簡單分析和介紹國內(nèi)農(nóng)藥中間體值得關(guān)注的幾種發(fā)展模式。

基礎(chǔ)原料樹形化，即以基本有機(jī)原料生產(chǎn)為基礎(chǔ)，逐漸向下游衍生出多條產(chǎn)品鏈，形成以基本原料為根的枝繁葉茂的農(nóng)藥中間體產(chǎn)品樹。如以吡啶或3-甲基吡啶為原料經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到4,4’-聯(lián)吡啶、2,2’-聯(lián)吡啶，四氯吡啶、3,5,6-三氯吡啶酚、2-氯-5-氯甲基吡啶、2-氯-5-氨甲基吡啶、3-吡啶甲醛煙酸、2-氯-5-氟甲基吡啶和2-氯-3-甲基吡啶等化合物，分別可作為百草枯、敵草快、綠草定、毒死蜱、吡蟲啉、啶蟲脒、烯啶蟲胺、吡嗪酮、吡氟禾草靈和吡氟酰草胺等農(nóng)藥的中間體。另外還有一些基礎(chǔ)農(nóng)藥中間體如氯甲苯、多聚甲醛、氯乙酸、氯化苯（包括二氯苯、三氯苯）等均可以采用這種模式進(jìn)行發(fā)展，可以衍生出數(shù)十種重要的農(nóng)藥中間體。產(chǎn)品樹中每個產(chǎn)品都可以自用或作為商品銷售，可根據(jù)市場需求情況調(diào)節(jié)產(chǎn)品鏈或產(chǎn)品鏈里上中下游產(chǎn)品的生產(chǎn)量，這種模式利于靈活應(yīng)對市場、降低下游產(chǎn)品生產(chǎn)成本、便于中間產(chǎn)品質(zhì)量控制和基礎(chǔ)產(chǎn)品做大做強(qiáng)。

工藝設(shè)備柔性化，即是將集中工藝過程相同或類似的產(chǎn)品用一套設(shè)備根據(jù)市場需要交替生產(chǎn)，可以充分發(fā)揮設(shè)備潛力和提高勞動生產(chǎn)率。農(nóng)藥中間體生產(chǎn)主要單元操作為氧化、還原、氯化、氟化、氨氧化、氨解、酰氯化、酯化、水解和重氮化等，利用同一單元反應(yīng)設(shè)備，更換不同的原料或采用不同的工藝條件也可以生產(chǎn)一系列的中間體。國外重要的精細(xì)化工中間體生產(chǎn)商如巴斯夫、龍?jiān)②A創(chuàng)等均有類似的經(jīng)典的設(shè)備柔性化多功能裝置，可供借鑒與參考。美國西方化學(xué)公司擁有氯甲苯、三氟甲苯、3,4-二氯三氟甲苯、鄰對氯三氟甲苯、多品種芐類、多功能醛類、多功能氰類等7套裝置系統(tǒng)，整個系統(tǒng)按單元操作排列，可以根據(jù)市場需求柔性化生產(chǎn)出上百種以含氯、氟為主的農(nóng)藥中間體。以氨化和加氫聯(lián)合裝置為例，鄰硝基氯化苯經(jīng)過氨化、加氫可以得到多菌靈中間體鄰苯二胺，幾乎同樣的設(shè)備和工藝通過原料和催化劑更換，可以得到2-甲基苯胺、3-氯-4-甲基苯胺、2-甲基-3-氯苯胺、2,5-二氯苯胺等；另外系列噻唑、嘧啶、吡啶等化合物許多產(chǎn)品工藝過程也非常相似，可以建設(shè)柔性化裝置。

高效產(chǎn)品系列化，根據(jù)農(nóng)藥分類，針對某類高效農(nóng)藥產(chǎn)品開發(fā)出系列中間體，如擬除蟲菊酯類殺蟲劑系列化中間體有：菊酸、DV菊酸、二溴菊酸、功夫酸、烯丙醇酮、烯炔醇酮、間苯氧基苯甲醛、賁亭酸酯、異戊烯醇、異戊烯酸甲酯、間苯氧基甲苯等。如磺酰脲類除草劑類中間體：2-氨基-4，6-二甲基嘧啶、2-氨基-4-甲基-6-甲氧基三嗪、鄰乙氧基羰基苯磺酰胺、鄰甲氧基羰基芐基磺酰胺等。另外還有許多高效農(nóng)藥可以根據(jù)市場需求開發(fā)對應(yīng)的系列化農(nóng)藥中間體，如新煙堿類殺蟲劑、苯甲酰脲類殺蟲劑、苯氧羧酸類除草劑、氨基甲酸酯類除草劑、硫代氨基甲酸酯類殺菌劑等。

3 應(yīng)遵循先進(jìn)生產(chǎn)理念

    農(nóng)藥及農(nóng)藥中間體生產(chǎn)具有技術(shù)難度較大而且步驟較長等特點(diǎn)，易產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的“三廢”，毫不夸張的說自主創(chuàng)新和環(huán)境治理已成為影響未來農(nóng)藥及其農(nóng)藥中間體發(fā)展最關(guān)鍵的兩大因素，如何解決農(nóng)藥及其中間體生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染問題，不能單純依靠“三廢”治理技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，應(yīng)遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)、原子經(jīng)濟(jì)、綠色經(jīng)濟(jì)和低碳經(jīng)濟(jì)等先進(jìn)理念，系統(tǒng)綜合的做好農(nóng)藥行業(yè)污染防治。

循環(huán)經(jīng)濟(jì)，一是鼓勵“三廢”中資源回收，如采用先進(jìn)的絡(luò)合萃取和樹脂吸附技術(shù)，回收酚類、胺類、氰類、吡啶及其他雜環(huán)化合物；采用近年來國內(nèi)發(fā)展成熟的廢酸濃縮技術(shù)回收廢酸；同時(shí)提高溶劑、廢水的利用率。二是形成產(chǎn)業(yè)集聚，拉伸產(chǎn)業(yè)鏈，尤其是一些難以運(yùn)輸?shù)母叨驹蠎?yīng)就近配套，如光氣、氰類化合物、氯氣、溴素等，以光氣為例，國家定點(diǎn)布局之后，擁有光氣裝置生產(chǎn)企業(yè)就應(yīng)該將光氣作為公共資源，有義務(wù)向周圍農(nóng)藥及其中間體企業(yè)穩(wěn)定供應(yīng)，利于形成產(chǎn)業(yè)集聚，從而減少高毒原料運(yùn)輸和使用過程中帶來污染隱患。三是根據(jù)化工生產(chǎn)過程特性并借鑒國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，形成部分原料的閉路循環(huán)。

原子經(jīng)濟(jì)，是指有多少反應(yīng)物原子轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物的概念，在農(nóng)藥合成工藝開發(fā)過程中最大限度的利用原料分子的每一個原子，使反應(yīng)達(dá)到零排放。受到技術(shù)制約原子經(jīng)濟(jì)是一個相對概念，但是在農(nóng)藥合成過程中應(yīng)盡可能提高收率，將污染消化在工藝過程中。目前大宗農(nóng)藥及其中間體品種的一些新型合成路線值得開發(fā)與推廣，如毒死蜱中間體三氯吡啶醇鈉應(yīng)開發(fā)四氯吡啶路線；草甘膦推廣IDA路線；重要農(nóng)藥中間體對三氟甲基苯胺應(yīng)開發(fā)直接氟化路線等。

綠色經(jīng)濟(jì)，21世紀(jì)是綠色環(huán)保世紀(jì)，農(nóng)藥生產(chǎn)與應(yīng)用的綠色化成為潮流和趨勢。一是依靠法規(guī)削減和淘汰高毒、高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的農(nóng)藥，依靠技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展高效、安全與環(huán)保新農(nóng)藥；二是推廣環(huán)保綠色的農(nóng)藥制劑生產(chǎn)與應(yīng)用；三是在合成過程中推廣應(yīng)用絕熱硝化、催化加氫還原、空氣或綠色氧化、三氧化硫磺化、固體光氣酰化、直接氨化、直接氟化等清潔綠色工藝技術(shù)。

低碳經(jīng)濟(jì)，部分農(nóng)藥及其中間體生產(chǎn)，尤其是純化工序需要消耗大量的能源，近年來我國經(jīng)濟(jì)增長對能源的巨大需求與能源短缺的矛盾已經(jīng)成為我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中迫切需要解決的重大戰(zhàn)略問題。節(jié)能減排促使低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展與興起。農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)不僅在生產(chǎn)過程中通過工藝改進(jìn)和裝備優(yōu)化實(shí)施節(jié)能減排，更為重要的是在目前國內(nèi)化工產(chǎn)業(yè)逐漸集聚的趨勢下，利用化工生產(chǎn)副產(chǎn)的熱能，如氧化反應(yīng)和硝化反應(yīng)都會釋放出眾多熱能，如硫酸、順酐等產(chǎn)品生產(chǎn)可以副產(chǎn)大量蒸汽，農(nóng)藥企業(yè)富集在這些裝置區(qū)域內(nèi)，可以充分利用這些裝置副產(chǎn)的熱能作為生產(chǎn)所需要的能源，不僅減少石化資源的消耗，而且降低生產(chǎn)所需能源的成本，符合低碳經(jīng)濟(jì)的理念。

4 跟蹤農(nóng)藥中間體異構(gòu)體的發(fā)展

許多精細(xì)化工中間體制備是兩種甚至多種異構(gòu)體同時(shí)產(chǎn)出的，農(nóng)藥中間體也不例外，盡管部分農(nóng)藥中間體下游衍生的農(nóng)藥，如昨日黃花風(fēng)光不在或市場不溫不火，但是隨著下游應(yīng)用的不斷拓展，部分農(nóng)藥中間體“同胞兄弟”——聯(lián)產(chǎn)的異構(gòu)體需求旺盛，而且利潤豐厚，給農(nóng)藥及其中間體生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展帶來一定商機(jī)，以下簡要介紹幾個這樣的產(chǎn)品，供國內(nèi)農(nóng)藥界參考。

    鄰苯二酚/對苯二酚，鄰苯二酚是氨基甲酯類農(nóng)藥克百威（呋喃丹）、殘殺威、乙霉威的中間體，由于克百威毒性較大，在歐洲和美國被嚴(yán)格限制使用，我國也限制克百威在蔬菜、水果、茶等作物中使用，導(dǎo)致近年來鄰苯二酚和克百威行情低迷。鄰苯二酚合成主要采用苯酚羥基化法，同時(shí)聯(lián)產(chǎn)對苯二酚。由于下游抗氧劑和阻聚劑需求快速增加，尤其是國內(nèi)部分石化產(chǎn)品產(chǎn)能激增和運(yùn)輸量的增加，需求大量以對苯二酚為原料生產(chǎn)的阻聚劑，自2009年四季度開始，原本3萬元/噸不到的對苯二酚價(jià)格快速攀升，2010年至今價(jià)格基本保持在8萬元/噸以上運(yùn)行，目前市場價(jià)格約為9.5萬元/噸，噸產(chǎn)品利潤接近200%，利潤之高令人咂舌。

    鄰苯二胺/對苯二胺，鄰苯二胺是多菌靈等苯并咪唑類殺菌劑中間體，多菌靈作為一個傳統(tǒng)品種，市場需求較好但是利潤一般。目前采用間位氨化加氫得到鄰苯二胺/對苯二胺兩個產(chǎn)品，其中對苯二胺近年來利潤持續(xù)穩(wěn)定在20%以上，目前售價(jià)約為3.5萬元/噸，噸產(chǎn)品利潤約為7000元左右。另外值得一提的是，對苯二胺作為國家大力鼓勵發(fā)展的對位芳綸原料，目前國內(nèi)尚沒有商品問世，2010年國內(nèi)四家企業(yè)建設(shè)對位芳綸裝置，均計(jì)劃2011年-2012年投產(chǎn)，未來幾年對位芳綸將新增對苯二胺需求約5000噸以上，預(yù)計(jì)對苯二胺價(jià)格和利潤還有較大攀升空間。

    鄰甲酚/2,6-二甲酚，鄰甲酚是苯氧基羧酸類除草劑MCPA(2甲4氯)等的重要中間體，MCPA作為傳統(tǒng)的激素型除草劑市場需求較為穩(wěn)定，許多新型除草劑推出不斷擠占其市場份額，前景并不看好。目前生產(chǎn)鄰甲酚最先進(jìn)且清潔的工藝為苯酚烷基化法，同時(shí)聯(lián)產(chǎn)2,6-二甲酚，目前國內(nèi)2,6-二甲酚需求主要依靠進(jìn)口，價(jià)格較高利潤豐厚，同時(shí)2,6-二甲酚主要作為國內(nèi)緊缺的工程塑料聚苯醚的主要單體，以前由于聚苯醚技術(shù)瓶頸，國內(nèi)基本依靠進(jìn)口，近年來我國聚苯醚合成技術(shù)取得突破，中國化工等多家單位正在或計(jì)劃建設(shè)數(shù)萬噸級的聚苯醚項(xiàng)目，裝置投產(chǎn)后國內(nèi)2,6-二甲酚需求將快速增加，利潤空間有一定保障。

二氯苯異構(gòu)體，苯深度氯化合成二氯苯，產(chǎn)出對、鄰、間三種異構(gòu)體，均為農(nóng)藥中間體；以前生產(chǎn)主要重視鄰位產(chǎn)品，其中鄰二氯苯在農(nóng)藥中應(yīng)用較多，如合成除草劑敵草隆、利谷隆、敵稗；殺菌劑菌核利、乙烯菌核利、異菌脲等。近年來對位和鄰位產(chǎn)品價(jià)格低迷，利潤一般，價(jià)格平均在萬元/噸以下。而間二氯苯價(jià)格穩(wěn)定在2萬元/噸以上，目前報(bào)價(jià)27000元/噸以上，相比對位和鄰位產(chǎn)品利潤豐厚許多，同時(shí)間二氯苯許多下游產(chǎn)品極具發(fā)展?jié)摿?，如位居三唑類殺菌劑銷售三甲的噁醚唑；醫(yī)藥行業(yè)被譽(yù)為超級阿司匹林的氟苯水楊酸和年銷售額超過10億美元的抗真菌領(lǐng)軍藥物氟康唑等。

5 結(jié)束語

    以上簡要介紹了部分農(nóng)藥中間體投資機(jī)會、發(fā)展?jié)摿稗r(nóng)藥中間體發(fā)展的模式，旨在告訴農(nóng)藥界應(yīng)借鑒國內(nèi)外成功經(jīng)驗(yàn)，開闊視野全方位多視角尋求商機(jī)，在未來生產(chǎn)中遵循工藝過程綠色化、生產(chǎn)裝置規(guī)?；?、品種系列精細(xì)化、產(chǎn)品質(zhì)量高端化的原則，建設(shè)具有自己特色的農(nóng)藥及其中間體生產(chǎn)裝置，促進(jìn)我國農(nóng)藥及其農(nóng)藥中間體產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。