维生素产业链

维生素产业链
2021-07-26

维生素

板块介绍

维生素也称作维他命(Vitamin),其主要功能是与酶类一起参与机体的新陈代谢,使机体机能得到有效调节,是人和动物体内不可缺少的营养素。维生素是个庞大的家族,目前所知的维生素有几十种,大致可分为脂溶性和水溶性两大类,其中脂溶性维生素包括VA、VD、VE、VK等,水溶性维生素包括B族维生素中的B1、B2、B5、B6、B12以及VC、VH、VB3、叶酸、泛酸、胆碱等。在维生素行业中,维生素A、E、C等属于需求量大的大品种,全球年需求量都是万吨级别,生物素和叶酸的年需求量分别在百吨级别和千吨级别,属于维生素细分行业中的小行业。

国际维生素产业经过多年的分化、改组、并购,已经形成了集中度很高的全球市场竞争格局,基本形成国外的帝斯曼、巴斯夫和中国企业三足鼎立的竞争态势。维生素的市场需求主要来自于其下游的饲料、食品、医药等行业,这些行业主要受人们的最终消费需求影响,周期性较弱,长期保持着平稳增长趋势。

维生素行业供需与周期

维生素行业上游是石油化工行业,大宗生产原料提供商,维生素工业对其议价能力弱。维生素行业下游应用主要是饲料(70%)、医药、化妆品和食品。在饲料方面,维生素只占到饲料成本的2-3%,因此维生素工业对下游议价能力强。

维生素行业是受经典供需周期理论调控的行业。维生素的价格从底部逐渐上涨,不断提高的毛利率致使产品产能提升和新竞争者进入行业,随着供给端增长,产能逐渐大于需求,直至产能过剩,则维生素价格达到顶点,后续行业寡头开始采取停产、压价等方式去库存,淘汰其他竞争者,维生素价格下降,待价格达到底部后,又开始新一轮提价。

近年来,随着中国经济发展进入“新常态”,环保事业的推进对高污染的维生素行业提供了巨大压力,成为影响维生素行业发展的一大外部因素。因此总结维生素产品价格变动因素主要包括原材料价格、下游需求、环保因素、停产检修、突发事故。

主要维生素类型及合成路径

维生素A,抗干眼病维生素,亦称美容维生素,脂溶性。

合成VA 的主要原材料为β-紫罗兰酮,其存在于紫罗兰等多种植物中,β-紫罗兰酮在工业大规模生产中是由柠檬醛为起始原料合成。

 

维生素B1,硫胺素,又称抗脚气病因子、抗神经炎因子等,是水溶性维生素。

乙酰丁内酯和盐酸乙脒是生产VB1 的主要原料,乙酰丁内酯的上游原材料主要有 γ-丁内酯、醋酸乙酯、磷酸、甲苯等;盐酸乙脒的主要生产原料是乙腈、 甲醇、氯化氢等。

 

维生素B2,核黄素,水溶性,缺少维生素B2易患口舌炎症(口腔溃疡)等。

VB2生产关键环节是菌种,采用发酵法生产,所用原材料主要为玉米淀粉,一般来说,1吨VB2需要用到18-20吨玉米淀粉。

 

维生素B3,又称为烟酸,是B族维生素中人体需要量最多者。

VB3生产的主要原材料是3-氰基吡啶,由3-氰基吡啶催化水解工艺合成。

 

维生素B5,泛酸,水溶性。抗应激、抗寒冷、抗感染、防止某些抗生素的毒性。

VB5的合成分为β-氨基丙酸(中间体)、D-泛解酸内酯(中间体)及泛酸钙的合成三大工序,主要原材料有异丁醛、丙烯腈等,属于石油化工产品。

 

维生素B6,吡哆醇类,水溶性,有抑制呕吐、促进发育等功能。

 

维生素B12,氰钴胺素,水溶性,也被称为氰钴胺或辅酶B12,抗恶性贫血维生素。

 

维生素C,抗坏血酸,水溶性。

VC生产的主流方式为两步发酵法,即山梨醇发酵生成山梨糖后,又经第二步细菌氧化,直接生成2-氧代古洛糖酸,玉米为山梨醇的生产原料。

 

维生素D,钙化醇,脂溶性,亦称为骨化醇、抗佝偻病维生素,主要有维生素D2即麦角钙化醇和维生素D3即胆钙化醇。

VD3主要原材料是NF级胆固醇,NF级胆固醇是指纯度为95%以上的胆固醇。

 

维生素E,又名生育酚,是一种脂溶性维生素。

VE的合成主要分为两部分:主环(三甲基氢醌)和侧链(异植物醇)。主环(三甲基氢醌)的合成,传统工艺都是用间甲酚合成的,侧链(异植物醇)的合成,有好几条生产路线,其

中以丙酮与乙炔(芳樟醇路线)工艺是较为经典的。

 

维生素H,又称生物素,是合成维生素C的必要物质,是脂肪和蛋白质正常代谢不可或缺的物质。

生物素的原材料主要包括环酸、右胺、硼氢化钾、硫代乙酸钾等,其中右胺和环酸是关键原材料。

 

维生素K,萘醌类,脂溶性,有天然的来自植物的维生素K1、来自动物的维生素K2以及人工合成的维生素K3和维生素K4,又被称为凝血维生素。

VK3的生产原材料主要为红矾钠,生产1吨VK3需要消耗10吨红矾钠,同时产出18-20吨左右的铬粉。其中红矾钠生产所需的主要原材料是铬矿石;甲基萘主要以煤焦油或石油馏分为原料,通过精馏工艺合成。

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