畜禽饲料高效替抗剂吡啶羧酸铬清洁生产技术及应用

成果编号：34019

价格：面议

完成单位：盐城工学院

单位类别：其他高校

完成时间：2018年

成熟程度：试生产阶段

服务产业领域：能源环保、生物技术与医药、现代农业

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发布人：jsyc_czs 离线

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吡啶羧酸铬，又名2-吡啶甲酸铬、皮考啉酸铬，是吡啶-2-甲酸与Cr(Ⅲ)通过离子键和配位键形成的金属有机化合物。吡啶羧酸铬具有与耐糖因子（GTF）相似的分子结构，整个分子呈电中性且具有疏水特性，可以完整的结构进行跨膜吸收。吡啶羧酸铬能提高动物骨骼肌细胞中与新陈代谢途径相关的活性AMP蛋白激酶(AMPK)的量，并通过改进能量平衡和胰岛素功能实现肌肉强化和促进减肥。作为添加剂用于饲料中可以实现以下功能：（1）提高动物的瘦肉比例，降低脂肪含量，改善其胴体品质；（2）提高动物的抗应激能力；（3）改善动物的机体免疫力，提升其对疾病的抵抗力。本项目利用2-甲基吡啶通过催化氨氧化生产吡啶-2-甲腈工艺中产生的精馏残渣为原料制备吡啶羧酸铬，不但可以实现变废为宝和增强畜禽免疫强化剂吡啶-2-甲酸铬生产的市场竞争力，而且能提升基础原料2-甲基吡啶的利用效率及吡啶羧酸铬生产的环境友善性，减少传统高温焚烧法处理吡啶-2-甲腈蒸馏残渣的处理量，从而降低相应处理过程中可能产生的NOx对环境的潜在危害性，避免高温焚烧法处理蒸馏残渣时大量外加辅助燃料的使用。

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成果介绍

科技计划：省部级：江苏省产学研联合创新资金其他：盐城市工业科技支撑计划

成果形式：新技术、新工艺

合作方式：技术转让、技术开发、技术入股

参与活动： 2022年高校院所服务苏北五市产学研合作对接活动

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 6 项
已授权专利,其中:发明专利 5 项
专利号:
US 10703720 B2
ZL201811221062.X
ZL201811220994.2
ZL201811220995.7

成果简介

成果概况

创新要点

项目的创新性主要有以下3点： 1）硅氧基固载磷酸催化剂的创制通过含磷酸和磷钨酸的水溶液浸渍沸石、硅胶、分子筛等硅酸盐或硅铝酸盐，实现其表面和孔道H+掺杂后，再经高温灼烧，得到可用于吡啶-2-甲腈精馏残渣定向催化裂解的硅氧基固载磷酸选择性催化剂。 2）催化裂解-在位精馏联用技术通过自制硅氧基固载磷酸催化剂在高温下对吡啶-2-甲腈精馏残渣的定向选择性催化裂解作用，使其转化为含吡啶-2-甲酰胺的裂解汽；再利用吡啶-2-甲酰胺与裂解汽中其他组分的性质差异，通过分级冷凝及结晶和重结晶技术的应用，得到含量大于97%的吡啶-2-甲酰胺，实现变废为宝。 3）催化水解-原位控制络合联用技术利用碱催化吡啶-2-甲酰胺水解为吡啶-2-甲酸盐后，再通过控制水解液的pH实现水解产物直接与Cr(Ⅲ)配位络合，从而以相对于吡啶-2-甲酰胺85%以上的收率得到含量大于98%的吡啶甲酸铬。

主要技术指标

（1）可以使通过催化氨氧化法生产吡啶-2-甲腈工艺中的残渣减量80%以上，并能以1吨吡啶-2-甲腈工艺残渣为基本原料，在固载酸化剂的作用下，通过催化裂解、在位蒸馏、结晶与重结晶等技术的联用，制备得到0.75吨以上的吡啶-2-甲酰胺；（2）以得到的吡啶-2-甲酰胺为原料，经催化水解、酸化、浓缩脱水、乙醇萃取、结晶与重结晶，得到吡啶-2-甲酸质量百分含量≥96%的吡啶-2-甲酸产品，且吡啶-2-甲酸产品相对于2-OP精馏残渣的质量百分收率≥40%；（3）以得到的吡啶-2-甲酰胺为原料，经催化水解、控制络合、离心分离或过滤分离、水洗涤、丙酮洗涤、干燥，得到吡啶-2-甲酸铬质量百分含量≥98.5%的吡啶-2-甲酸铬产品，且吡啶-2-甲酸铬产品相对于2-OP精馏残渣的质量百分收率大于等于50%；（4）以得到的吡啶-2-甲酰胺为原料，经催化脱水、减压蒸馏、常压精馏，以相对于2-OP精馏残渣质量的40%～60%的收率得到质量百分含量≥98%的吡啶-2-甲腈产品。

其他说明

1、本项目已经申请中国发明专利5件和美国发明专利1件，并已经有4件中国发明专利和1件美国发明专利获得授权； 2、本项目开发的产品已经由谱尼测试集团上海有限公司完成了质量分析，结果表明其含量高于国家行业标准要求；由江苏省农业科学院按国家行业标准要求进行了有害物质含量的分析，结果表明产品中砷含量为标准规定含量上限的的1/107，铅含量为标准规定含量上限的1/22; 3、2005年8月，美国食品与药物管理局(FDA) 批准了吡啶甲酸铬的生产，并确认了它可以安全用于人类抗胰岛素和Ⅱ型糖尿病治疗； 4、2005年1月，农业部发布了由中国农业科学院畜牧研究所起草的饲料添加剂吡啶甲酸铬的农业行业标准（NY/T 916-2004），并规定了它的技术要求、试验方法和检验规则；2019年，国家农业农村部公布的饲料添加剂品种目录的“矿物元素及其配合物”中，再次明确指出吡啶甲酸铬可用于动物养殖。

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