百草枯(paraquat)又名对草快,属于快速触杀型灭生性联吡啶类除草剂,目前是全球消耗量第二位的除草剂品种,用量仅次于草甘膦。由于其杀草谱广、起效速度快、使用方便、不杀根、能保持水土以及对环境友好等优点,在世界130多个国家的100多种作物上得以应用。主要是园林除草,作物及蔬菜行间除草,免耕地除草,非耕地化学除草,草原更新等,还可以用于棉花、大豆、向日葵等作物的摧枯等。
从产业链而言,百草枯的原材料是吡啶,最终上游是甲醛、乙醛和合成氨等大宗化学品。目前工艺来看,吡啶的生产过程中会联产3-甲基吡啶,二者联产比例为2:1。
图1:百草枯行业产业链
鉴于百草枯独特的除草性能和灵活的使用方式,且目前尚无替代品出现,百草枯的生产工艺不断优化和改进。从早期的“高中温钠法”到“低温钠法”,再经过“氰化钠法”最终发展到今天广泛使用的“氨氰法”,也是目前国内生产企业最主要的生产方式。
表1:百草枯生产工艺对比
虽然百草枯生产起源于国外,但国外多数企业没有形成一体化的完整产业链,生产成本和原材料上不占据优势。
而我国具有丰富的自然资源和人力优势,随着我国企业逐渐掌握了百草枯核心原材料吡啶的生产方式,且我国百草枯废水治理研究取得重大突破。目前已形成大工业化的节能减排、低碳循环经济效果明显的废水处理新工艺路线,其排放量不足先进发达国家的十分之一,且能变废为宝,节省能源,按每生产一吨百草枯可节省0.5吨标准煤计算,我国年产6万吨百草枯,平均节约标准煤约可达3万吨,年减排约可达15万吨。
目前全球百草枯产能为9万吨左右,国外约为2万吨,国内7万吨。全球百草枯产能基本集中在我国,也形成了全球其他国家从中国进口原药或制剂的贸易模式。
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