我国农药中间体未来发展应遵循工艺过程绿色化、生产装置规模化、品种系列精细化、产品质量高端化的原则,推进我国农药及其农药中间体产业的健康发展。
随着全球农药品种研发与应用速度加快,农药安全、高效、环保要求越来越高,农药国际化竞争日趋激烈,对农药中间体的品种、质量、工艺过程、生产成本都提出更高的要求。农药中间体的开发有利于农药工业的发展,有利于基础化工原料资源优化协作、配套和协调发展,有利于中间体产品出口和提升国内农药国际化竞争力。因此农药中间体开发与生产“钱”景广阔,值得农药及相关产业高度重视。
借鉴国外发达国家和地区的发展经验,针对国内农药生产现状,简单分析和介绍国内农药中间体值得关注的几种发展模式,供业内人士参考。
基础原料树形化,即以基本有机原料生产为基础,逐渐向下游衍生出多条产品链,形成以基本原料为根的枝繁叶茂的农药中间体产品树。如以吡啶或3-甲基吡啶为原料经一系列反应可以得到4,4’-联吡啶、2,2’-联吡啶,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-吡啶甲醛烟酸、2-氯-5-氟甲基吡啶和2-氯-3-甲基吡啶等化合物,分别可作为百草枯、敌草快、绿草定、毒死蜱、吡虫啉、啶虫脒、烯啶虫胺、吡嗪酮、吡氟禾草灵和吡氟酰草胺等农药的中间体。另外还有一些基础农药中间体如氯甲苯、多聚甲醛、氯乙酸、氯化苯(包括二氯苯、三氯苯)等均可采用这种模式进行发展,可以衍生出数十种重要的农药中间体。产品树中每个产品均能自用或作为商品销售,可根据市场需求情况调节产品链或产品链里上中下游产品的生产量,这种模式利于灵活应对市场、降低下游产品生产成本、便于中间产品质量控制和将基础产品做大做强。
工艺设备柔性化,即将工艺过程相同或类似的产品用一套设备根据市场需要交替生产,可以充分发挥设备潜力和提高劳动生产率。农药中间体生产主要单元操作为氧化、还原、氯化、氟化、氨氧化、氨解、酰氯化、酯化、水解和重氮化等,利用同一单元反应设备,更换不同的原料或采用不同的工艺条件也可以生产一系列的中间体。国外重要的精细化工中间体生产商如巴斯夫、龙扎、赢创等均有类似的经典设备柔性化多功能装置,可供借鉴与参考。美国西方化学公司拥有氯甲苯、三氟甲苯、3,4-二氯三氟甲苯、邻对氯三氟甲苯、多品种苄类、多功能醛类、多功能氰类等7套装置系统,整个系统按单元操作排列,可以根据市场需求柔性化生产出上百种以含氯、氟为主的农药中间体。以氨化和加氢联合装置为例,邻硝基氯化苯经过氨化、加氢可以得到多菌灵中间体邻苯二胺,几乎同样设备和工艺通过原料和催化剂更换,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;另外噻唑、嘧啶、吡啶等化合物产品工艺过程也非常相似,可以建设柔性化装置。
高效产品系列化,根据农药分类,针对某类高效农药产品开发出系列中间体,如拟除虫菊酯类杀虫剂系列化中间体:菊酸、DV菊酸、二溴菊酸、功夫酸、烯丙醇酮、烯炔醇酮、间苯氧基苯甲醛、贲亭酸酯、异戊烯醇、异戊烯酸甲酯、间苯氧基甲苯等。如磺酰脲类除草剂类中间体:2-氨基-4,6-二甲基嘧啶、2-氨基-4-甲基-6-甲氧基三嗪、邻乙氧基羰基苯磺酰胺、邻甲氧基羰基苄基磺酰胺等。另外还有许多高效农药可以根据市场需求开发对应的系列化农药中间体,如新烟碱类杀虫剂、苯甲酰脲类杀虫剂、苯氧羧酸类除草剂、氨基甲酸酯类除草剂、硫代氨基甲酸酯类杀菌剂等。
总之,我国农药中间体未来发展应遵循工艺过程绿色化、生产装置规模化、品种系列精细化、产品质量高端化的原则,推进我国农药及其