草甘膦特性及生产工艺介绍

高效低毒广谱的灭生性除草剂。

1、具备高效低毒的特性，主要用于转基因作物的种植生产

草甘膦性能优异，但在除草效果上不具有选择性。草甘膦(简称 PMG)是全 球生产量和销量最大的农药品种，由美国孟山都(Monsanto)公司开发，1974 年 开始面向市场销售。草甘膦是一种内吸传导型的广谱灭生性除草剂，具有良好的 内吸传导性，除草效果优异，持效期较长，且一旦与土壤接触就能够在微生物的 作用下迅速降解，具有高效、低毒、低残留的特性。草甘膦的施用为农业生产、 种植增产稳收提供了重要保障。但是，草甘膦的工作原理是抑制烯醇丙酮基莽草 素磷酸合成酶（EPSPS）的活性，使蛋白质合成受到干扰，从而导致植株死亡， 因此其在除草效果上不具有选择性，可以同时杀死作物和杂草，需要加以改进。

目前草甘膦主要应用于转基因作物的种植生产中，抗草甘膦的转基因作物的 出现使得草甘膦的扩大使用得到了保证。1984 年，孟山都将草甘膦与基因工程联合利用，成功研制出抗草甘膦的转基因作物。抗草甘膦的转基因作物使得草甘 膦具备了优良的选择性以及高效性，施用时仅杂草被杀死，作物得以存活，从而 极大地降低农田施用农药的成本。与此同时，此前作物没有抗草甘膦特性的时候， 草甘膦必须定向喷施，若药液漂移到植株上则会导致作物死亡，现在则可以运用 无人机施药等技术手段，加快推进农田机械化工作进程，节省了大量的劳动力和 人工成本。

2、甘氨酸法和IDA法是草甘膦主要生产工艺

以甘氨酸为原料的甘氨酸法和以亚氨基二乙酸（IDA）为起始原料的 IDA 法 是工业化生产草甘膦的主要合成路线。根据起始原料的不同，甘氨酸法包括氯乙 酸法和氢氰酸法两条路线；根据合成 IDA 原料的不同，IDA 法可分为二乙醇胺法 和氢氰酸法。甘氨酸法生产工艺成熟、原料来源广泛，但环保处理成本较高。甘氨酸路线 是我国上世纪 80 年代研究和开发的以甘氨酸、亚磷酸二甲酯为起始原料的草甘 膦生产路线，曾是我国生产草甘膦的主要生产方法。氯乙酸-甘氨酸法的主要原 材料为甘氨酸、黄磷、烧碱、甲醇、多聚甲醛等，其生产工艺成熟、原料来源广 泛，价格低廉，而氢氰酸-甘氨酸法的原材料氢氰酸（HCN）的来源相对缺乏， 近年来伴随国内丙烯腈产业的发展产生了大量的氢氰酸副产，叠加天然气生产氢 氰酸技术的成熟，氢氰酸的来源及成本问题得以解决。

但是，甘氨酸法的反应副 产物较多，产品杂质含量较高，需要两次重结晶纯度才能达到 95%以上，氯化 物含量高达 0.06%~0.5%，一定程度限制了其在部分高端出口市场的应用。此外， 甘氨酸法对环境污染大，例如生产 50 万 t/a 草甘膦，我国氯乙酸-甘氨酸法排放 的 SO2高达 1.2~1.5 万 t/a。随着近两年随着我国环保安全生产标准的持续提高，甘氨酸法环保处理成本较高。

IDA 法具有技术先进、产品质量高、三废少、技术指标更适合大规模运行的 特点。IDA 法生产的草甘膦含量 98%，产品收率高，具有一定的质量优势。此 外，该技术还具有原材料来源稳定、生产工艺和产品质量更易于控制的特点，操 作较为简单。但是，二乙醇胺-IDA 法的原材料二乙醇胺为石油下游产品，且我 国该产品缺口较大，依赖进口，国际石油价格的变动将会对生产企业的成本造成 一定影响。

草甘膦生产过程中原材料成本占比较大，目前甘氨酸法生产成本更低。草甘 膦生产过程中，甘氨酸法采用的主要原材料包括甘氨酸、烧碱、黄磷、液氯和甲 醇；IDA 路线采用的主要原材料包括 IDAN（亚氨基二乙腈）、烧碱、黄磷、液 氯和甲醛。根据百川盈孚，截至 2023 年 1 月 8 日，草甘膦的价格为 4.83 万元/ 吨，甘氨酸法和 IDA 法生产成本分别为 2.84/4.33 万元/吨，显然甘氨酸法成本 较低；甘氨酸法和 IDA 法原材料成本分别占总成本的 91.2%/89.6%。