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丁二酸化学式
丁二酸，又称丁二酸二甲酯，是一种有机化合物，化学式为
C8H14O4。
它是一种无色液体，具有特殊的气味，可用于制造塑料、树脂、涂料和香料等。
丁二酸的制备方法有许多种，其中一种常用的方法是将丁烯和二氧化碳在高压下反应，得到丁二酸。
该反应的化学方程式为：
CH3CH=CHCH3 + CO2 → HOOC(CH2)2COOH
丁二酸的分子结构中包含两个羧基（-COOH），因此也被称为二羧酸。
丁二酸的分子量为174.2 g/mol，密度为1.056 g/cm，沸点为267℃，熔点为105℃。
丁二酸在工业上有广泛的应用。
首先，它可以与己二醇反应，生成聚酯树脂，用于制造塑料制品。
其次，丁二酸也可以与乙二醇反应，生成二甲酯，用于制造涂料、油墨等。
此外，丁二酸还可以作为香料的原料，用于制造薄荷味、水蜜桃味等香料。
除了工业上的应用，丁二酸还有一些医学上的用途。
例如，它可以用于治疗某些皮肤病，如牛皮癣、湿疹等。
此外，丁二酸还可以用作一种食品添加剂，用于增加食品的酸味和口感。
总的来说，丁二酸是一种重要的有机化合物，广泛应用于工业和医学等领域。
随着人们对环境保护和可持续发展的重视，未来丁二酸的应用也将越来越多地注重环保和可持续性。
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丁二酸制备摘要：一、丁二酸的简介二、丁二酸的制备方法1.化学合成法2.生物合成法三、丁二酸的应用领域四、制备过程中的注意事项五、总结正文：一、丁二酸的简介丁二酸，又称琥珀酸，是一种有机化合物，化学式为C4H6O4。
它是一种重要的有机化工原料，广泛应用于化学制品、食品添加剂、制药等领域。
二、丁二酸的制备方法1.化学合成法化学合成法是通过化学反应将原料转化为丁二酸。
常用的方法有以下几种：（1）氧化法：以芳香族化合物为原料，经氧化、水解等步骤制备丁二酸。
（2）酸碱法：以芳香族化合物为原料，经酸碱催化，多步反应制备丁二酸。
（3）醇氧化法：以醇为原料，经氧化、酸化等步骤制备丁二酸。
2.生物合成法生物合成法是通过生物发酵将原料转化为丁二酸。
这种方法具有环保、可持续等优点。
发酵过程中，利用微生物（如大肠杆菌、酵母菌等）产生的酶，将某些糖类或有机酸转化为丁二酸。
三、丁二酸的应用领域1.化学制品：丁二酸可用于生产聚合物、塑料、涂料等化学制品。
2.食品添加剂：丁二酸作为食品添加剂，具有调节酸度、增加口感等作用。
3.制药：丁二酸可用于生产药物，如抗高血压药、抗病毒药等。
4.生物降解材料：丁二酸可作为生物降解材料的原料，生产环保型塑料等。
四、制备过程中的注意事项1.严格控制反应条件，如温度、压力、催化剂等。
2.优化反应过程，提高丁二酸的产率和纯度。
3.确保设备完好，防止泄漏、爆炸等安全事故。
4.环保处理废弃物，遵循可持续发展原则。
五、总结丁二酸作为一种重要的有机化工原料，其制备方法有化学合成法和生物合成法。
随着科学技术的不断发展，绿色、环保的生物合成法将逐渐成为主流。
在制备过程中，应注意控制反应条件、优化反应过程、确保设备安全及环保处理废弃物。
丁二酸的制备方法与工艺优化丁二酸（butanedioic acid）又称为琥珀酸，它是一种重要的有机酸。
丁二酸具有广泛的应用，包括作为工业原料、食品添加剂、医药中间体等。
因此，它的制备方法和工艺优化对于工业和科学研究都具有重要意义。
一、丁二酸的制备方法丁二酸一般有两种制备方法，分别为氧化法和合成法。
1. 氧化法氧化法是通过适当的氧化剂对1，4-丁二醇（BDO）进行氧化反应得到丁二酸。
氧化反应的机理是1，4-丁二醇被氧化剂氧化成为丁二酸。
氧化剂可以选择过氧化氢、硝基甲烷、锰酸钾等。
过氧化氢是一种常用的氧化剂，具有高效、环保等特点。
硝基甲烷则具有成本低、易得、生产成本低等优点。
锰酸钾作为催化剂，可在反应中起到催化作用。
但氧化法的缺点也比较明显，如反应条件苛刻、反应产物易受到氧化剂残留的影响等。
2. 合成法合成法是通过1,3-丁二醇或苯乙烯在适当的反应条件下进行酯化反应，制备出丁二酸。
酯化反应的机理是1，3-丁二醇或苯乙烯与丙酮酸酯在催化剂的作用下形成丁二酸。
催化剂可以选择硫酸、盐酸、氢氟酸等。
经过实验比较发现，采用氢氟酸作为催化剂反应更加容易，产物纯度也较高。
而且，这种反应条件相对简单，不会产生类似氧化反应那样的问题。
二、工艺优化1. 催化剂的选择与性能优化催化剂是反应中的关键，催化剂的选择和性能优化关系到反应的效率和产物的纯度。
针对氧化法和合成法，在催化剂的选择上具有不同的特点。
在氧化法中，氧化剂和催化剂的结合是关键。
氧化剂的选择要根据确保反应的高效、安全和环保等要素。
同时，要考虑氧化剂残留的影响，给后续的制备工艺带来衍生的问题。
而在合成法中，催化剂的选择可以有多种。
硫酸、氢氟酸等都是常见的催化剂，但它们的催化效率和产物质量都需要优化。
硫酸的酸催化活性较高，可使产物质量得到保证，但生成硫酸酯会污染环境。
氢氟酸作为固体酸催化剂，更容易掌控反应条件，产物质量更高。
2. 反应条件优化反应条件的选择和优化对反应效率和产物质量都至关重要。
丁二酸成分丁二酸（succinic acid）是一种有机化合物，在化学中通常以其分子式C4H6O4表示。
它是一种无色结晶固体，可溶于水和许多有机溶剂。
丁二酸广泛应用于化学、医药和食品工业中，具有重要的经济价值和应用前景。
一、丁二酸的化学性质丁二酸是一种二羧酸，具有两个羧基（-COOH）和四个碳原子。
它在水中能够部分离解，生成丁二酸根离子（C4H4O4-）。
丁二酸的溶液呈酸性，可以与碱反应生成相应的盐。
二、丁二酸的生产方法丁二酸的主要生产方法有两种：化石燃料和生物质燃料。
化石燃料法是通过对石油或天然气进行催化氧化反应得到丁二酸。
而生物质燃料法是通过将生物质经过发酵和氧化反应获得丁二酸。
三、丁二酸的应用领域1. 化学工业：丁二酸是合成树脂、染料和涂料的重要原料。
它可以与乙二醇反应生成聚酯，用于制备聚酯纤维和聚酯塑料。
丁二酸还可以与氨反应生成丁二酸二乙酯，用于制备染料和涂料。
2. 医药工业：丁二酸具有抗氧化、抗炎和抗菌的作用，被广泛应用于医药领域。
它可以作为药物的原料或辅料，用于制备抗生素、抗肿瘤药物和抗癌药物等。
3. 食品工业：丁二酸是一种食品酸味剂，常被用作食品酸化剂和增酸剂。
它可以改善食品的口感和保鲜效果，广泛应用于饮料、果汁、酸奶和糖果等食品中。
4. 环境保护：丁二酸是一种可再生资源，可以通过生物质燃料法生产，对环境友好。
利用丁二酸作为替代品，可以减少对传统石油资源的依赖，降低二氧化碳排放，对环境起到积极的保护作用。
四、丁二酸的安全性和环境影响丁二酸在正常使用条件下对人体和环境无毒、无害。
然而，在高浓度或长期接触的情况下，丁二酸可能对皮肤和眼睛产生刺激作用。
因此，在使用丁二酸时，应注意个人防护和安全操作，避免直接接触。
丁二酸作为一种重要的有机化合物，具有广泛的应用领域和经济价值。
随着科学技术的不断进步和应用的拓展，丁二酸的应用前景将更加广阔。
我们有理由相信，在未来的发展中，丁二酸将为人类的生产和生活带来更多的便利和创新。
丁二酸生产方法对比丁二酸（C4H6O4）是一种重要的有机化工原料，广泛应用于合成树脂、染料、药物和食品添加剂等领域。
目前，有多种方法可以生产丁二酸，其中以乙烯为原料生产的方法最为常见。
本文将对乙烯法生产丁二酸与其他方法进行对比分析。
1.乙烯法生产丁二酸乙烯法生产丁二酸的基本步骤如下：（1）将乙烯与空气进行氧化反应，生成丁二酸。
（2）通过蒸馏过程分离和纯化丁二酸。
乙烯法生产丁二酸具有以下优点：（1）乙烯作为原料易得且价格相对较低，可以实现大规模生产。
（2）反应条件温和，产率较高，反应过程相对简单。
（3）丁二酸的纯度较高，可直接应用于不同的领域。
2.古典过程法生产丁二酸古典过程法生产丁二酸的基本步骤如下：（1）将正丁醇氧化生成丁酸。
（2）将丁酸进行脱水生成丁二酸。
古典过程法生产丁二酸的特点如下：（1）原料的选择相对较为广泛，可以利用甘油、醋酸等进行丁二酸的合成。
（2）工艺流程比较复杂，需要进行多步反应和分离纯化步骤，且反应条件较为苛刻。
（3）生产成本相对较高，丁二酸纯度不容易控制。
3.生物法生产丁二酸生物法生产丁二酸的基本原理是利用微生物菌种，通过将废弃物或可再生原料进行发酵反应，使其产生丁二酸。
常用的发酵菌株包括野酵母、青霉等。
生物法生产丁二酸的优点如下：（1）可利用废弃物或可再生资源进行丁二酸的生产，具有循环利用的经济性和环境友好性。
（2）反应条件相对温和，可以在较低温度和压力下进行。
（3）可以根据需要调整菌株，改变发酵条件，实现对丁二酸质量和纯度的控制。
总体来说，乙烯法生产丁二酸是目前最主要、最成熟的工业化生产方法。
这种方法具有高效、低成本、高纯度的优点，已经在全球范围内得到广泛应用。
古典过程法生产丁二酸虽然具有一定的局限性，但对于一些特殊的原料和产品要求仍然具有一定的应用前景。
生物法生产丁二酸由于其环境友好、可持续性的特点，正在逐渐得到工业界的重视，并在一些特殊领域中得到应用。
但是，生物法的产量还相对较低，技术和经济问题仍需要研究和突破。
一种由马来酸合成丁二酸的方法马来酸（maleic acid）是一种有机酸，化学式为C4H4O4、它是一种不稳定的酸，可以通过多种方法合成，其中包括通过氧化苯乙烯的方法、氧化环己烯的方法以及通过氧化仲丁基苯醇的方法等。
以下将详细介绍其中的一种合成丁二酸方法：通过氧化苯乙烯。
合成步骤如下：1.苯乙烯的氧化反应：苯乙烯（C6H5CH=CH2）与过氧化氢（H2O2）在存在酸性催化剂（如磷酸）的条件下进行反应生成马来酸。
C6H5CH=CH2+H2O2→C4H4O4（马来酸）2.反应条件：反应通常在适当的温度和反应时间下进行。
反应温度一般在40-60°C之间。
3.反应机理：首先，酸性催化剂将过氧化氢（H2O2）分解为氧化离子和水离子。
其中氧化离子（O2-）与苯乙烯发生加成反应，生成一个氢氧自由基。
该自由基与另一个苯乙烯分子发生双键迁移，然后再次与氧化离子（O2-）发生反应。
产生的过渡态经质子化形成马来酸。
4.反应机制图解：酸性催化剂(HO2-)→(H2O+O2)VC6H5CH=CH2+H2O2→C6H5CH(OH-)CH2+(HO2-)（1）VVC6H5CH(OH-)CH2+C6H5CH=CH2→C6H5C(OH)CH2CH2C6H5（2）5.反应过程：在反应开始时，将苯乙烯、过氧化氢和酸性催化剂加入反应釜中。
反应釜一般采用搅拌反应器，以保证反应物充分混合。
在加热到适当的温度下反应一定的时间后，反应结束。
6.产品提取：反应结束后，通过蒸馏等方法将马来酸从反应混合物中提取出来。
值得注意的是，马来酸的合成方法还有其他几种，如氧化环己烯和氧化仲丁基苯醇的方法。
每种方法都有其特定的条件和机理，选择合适的合成方法需要根据实际情况和需要加以考虑。
总结起来，马来酸的合成可以通过氧化苯乙烯的方法进行。
在适当的条件下，通过酸性催化剂促使过氧化氢与苯乙烯发生加成反应和双键迁移反应，最终生成马来酸。
这种合成方法具有操作简单、产率较高的特点，被广泛应用于工业生产中。
制备丁二酸相关方法丁二酸，也称为丁二酸，是一种有机化合物，化学式为C4H6O4、它是一种非常重要的有机酸，广泛用于制备聚酯树脂、塑料、颜料和药物等。
在本文中，我将介绍三种制备丁二酸的常见方法：氧化、酯水解和氧化脱羧。
1.氧化方法氧化法是一种常见的制备丁二酸的方法。
最常用的是对苯二甲酸的氧化。
具体实验过程如下：首先，将对苯二甲酸溶解在氧化剂（如硝酸）中制成溶液。
然后，将溶液倒入反应器中，加入适量的催化剂，如铁盐。
通过加热反应，使反应物在催化剂的存在下发生氧化反应。
反应完成后，用蒸馏的方法将生成的丁二酸纯化。
2.酯水解方法酯水解方法是一种通过对丁二酸酯进行水解来制备丁二酸的方法。
具体实验过程如下：首先，将丁二酸酯与酸催化剂（如硫酸）或碱催化剂（如氢氧化钠）反应。
在催化剂的作用下，酯与水反应，生成对应的酸。
然后，通过蒸馏或其他纯化手段，纯化生成的丁二酸。
3.氧化脱羧方法氧化脱羧法是一种制备丁二酸的方法，适用于结构中含有羧基的化合物。
具体实验过程如下：首先，选择含有羧基的有机化合物作为原料，如环己酮。
然后，对该化合物进行氧化脱羧反应。
这可以通过一些强氧化剂（如过氧化氢或高锰酸钾）和催化剂（如钼酸盐）来实现。
在催化剂和氧化剂的作用下，羧基氧化脱羧，生成丁二酸。
总之，制备丁二酸的常用方法包括氧化、酯水解和氧化脱羧。
这些方法在实际应用中具有一定的适用性，可以根据具体需要选择适合的方法。
需要注意的是，不同方法的操作条件和纯化步骤可能有所不同，需要根据具体情况进行调整和优化。
丁二酸生产技术比较分析摘要对丁二酸现有生产技术——发酵法、电解法、间歇催化加氢法、连续催化加氢法进行了介绍，并将连续催化加氢法与目前国内主要生产方法——电解法进行对比。
结果表明：连续催化加氢法具有非常明显的优势，其生产成本低，可大规模化生产，是一种低耗能绿色环保工艺。
关键词丁二酸连续催化加氢法电解法发酵法丁二酸（succinic acid，简称SA）俗名琥珀酸，是一种重要的精细化工产品和有机合成中间体，广泛应用于塑料、橡胶、医药、食品等领域中。
其中最具有发展前景的领域为合成塑料，它是生物可降解塑料聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的主要原料。
目前以丁二酸为原料合成PBS 生物可降解塑料的技术在德国巴斯夫公司、日本三菱公司、中国清华大学、中科院理化研究所都已开发成功并投入批量生产。
PBS 与其他生物可降解塑料相比，不仅力学性能十分优异，而且价格合理，市场需求量大。
目前国内已有多家企业正在积极筹备上马PBS 项目。
而安庆和兴公司则领先一步，率先与清华大学达成合作意向，已实现3000吨/年PBS 的生产规模；随着生PBS制造厂不断建成，丁二酸的年需求量会翻番的大增，据估计，在未来几年内，丁二酸的年需求将达到100万吨以上。
因此，研究和开发丁二酸的新工艺具有重要的现实意义，并将极大的推动丁二酸生产技术的发展。
1 生产技术丁二酸的生产方法很多，但在工业上应用的方法只有发酵法、电解法及催化加氢法。
1.1 发酵法发酵法是以玉米、秸秆[1~3]、木材[4]等为基本原料，利用细菌或微生物发酵制备丁二酸。
由于发酵法生产丁二酸是利用可再生糖源和二氧化碳作为主要原料，它开辟了温室气体二氧化碳利用的新途径，且环境友好[5]，成为国内外研究的热点。
发酵法制备丁二酸的一个关键步骤是优良菌种的选择，它将会直接影响到产品的收率以及分离纯化的过程。
关于菌种的培养，国外已进行大量研究[6~8]，国内在这方面的研究还处于起步阶段[9~13]。
丁二酸生产工艺
丁二酸，这可真是个神奇的东西啊！你知道它是怎么生产出来的吗？这过程就像一场奇妙的化学反应之旅！
传统的生产方法就像是一条老路，但依然有着它独特的魅力。
发酵法，就如同大自然的一场魔术表演，利用微生物的力量，让它们在合适的环境中欢快地工作，将原料一点一点转化为丁二酸。
这多有意思呀！就好像是一群小精灵在努力地制造宝藏。
还有化学合成法呢，这简直就是科学家们手中的魔法棒！通过一系列复杂而又精确的反应，让各种化学物质发生奇妙的变化，最终诞生出丁二酸。
这可不是随便就能做到的呀，需要精湛的技艺和深厚的知识。
现在还有新兴的生物炼制法呢！这就像是打开了一扇通往未来的大门。
利用生物技术的强大力量，更加高效、环保地生产丁二酸。
这不就是科技进步带来的惊喜吗？
丁二酸的用途那可真是广泛得让人惊叹！在食品行业，它能增添独特的风味；在医药领域，它能发挥重要的作用；在化工行业，更是不可或缺的存在。
想想看，如果没有丁二酸，我们的生活将会失去多少色彩和便利呀！
生产丁二酸可不简单，需要严格的控制和精心的操作。
从原料的选择到工艺的每一个环节，都不能有丝毫的马虎。
这就像建造一座高楼大厦，每一块砖都要放得恰到好处。
难道我们不应该为能够生产出丁二酸这样神奇的物质而感到自豪吗？它就像是我们手中的一颗璀璨明珠，照亮着我们生活的方方面面。
让我们珍惜和利用好丁二酸，让它为我们的生活带来更多的美好和可能吧！。
丁二酸生产技术比较分析丁二酸（succinic acid）是一种广泛应用于化学工业的重要有机化合物。
它具有多种用途，包括作为食品添加剂、药物、溶剂和聚合物的原料等。
丁二酸的制备方法也有多种，下面将对几种常见的丁二酸生产技术进行比较分析。
1.传统化学合成法传统化学合成法是通过碳氧羰基化学反应制备丁二酸。
该方法原材料易得，反应条件温和，工艺简单，可以通过多种反应途径进行合成。
然而，这种方法存在一些问题，如原料资源消耗大、反应产废物多、环境污染等。
其中，异丁烯一诏法和苯一钯催化法是传统化学合成法的两种常见方法。
-异丁烯一诏法：该方法以丁烯为原料，通过氧化、重整、氧化还原反应等步骤制备丁二酸。
该方法产品纯度高、工艺成熟，但原料选择性要求高，产物收率较低，且存在环境污染的问题。
-苯一钯催化法：该方法以苯为原料，通过苯一氧化、氧化还原反应制备丁二酸。
该方法原料选择范围广，产品纯度较高，但反应步骤多、产物分离困难、反应副产物多。
2.生物合成法生物合成法是指利用微生物或酶作为催化剂，通过生物代谢途径合成丁二酸。
这是一种新型的、环境友好的丁二酸生产技术。
其中，糖一苦涩酸菌法和酵母法是常见的生物合成法。
-酵母法：该方法利用酵母菌（包括大肠杆菌、酿酒酵母等）通过发酵过程将底物转化为丁二酸。
该方法具有底物选择范围广、工艺简单等优点，但酵母的活性和稳定性对反应结果有较大影响，且产物纯度低。
3.电化学法电化学法是通过电解过程将底物（如丁烯或丙烯）在电极上氧化合成丁二酸。
该方法具有原料消耗少、高选择性和环境友好的优点。
然而，电化学法存在电极催化剂的选择和电流效率低等问题，需要进一步的研究和发展。
综上所述，丁二酸的生产技术多种多样，它们各有优缺点。
传统化学合成法工艺成熟但环境污染严重，生物合成法环境友好但生产成本高，电化学法原理简单但存在问题。
随着绿色化学和可持续发展的要求不断提高，未来丁二酸的生产技术将更加注重环境友好和资源可持续利用，生物合成法和电化学法有望在丁二酸生产中得到更广泛的应用。
生物质发酵生产丁二酸项目调研一、项目可行性报告（一）立项的背景和意义丁二酸（Succinic Acid）又称琥珀酸，是一种重要的“C4平台化合物”，广泛存在于动植物和微生物体内，是TCA循环的中间产物之一，它作为有机合成原材料、中间产物或专用化学品可应用于食品、医药、农药、染料、香料、油漆、塑料和材料工业等众多领域。
其中医药领域，主要用于生产琥乙红霉素等药品；农业领域，主要用于生产植物生长调节剂、杀菌剂等；食品领域，主要用于液体调味品及炼制品的风味改良剂等；染料领域，主要用于生产高级有机颜料酞菁红等，2010年丁二酸在这四个领域总价值超过24亿美元。
除此之外，丁二酸的主要潜在应用领域是基础化工原料，它可以作为许多重要的中间产物和专业化学制品，还可以取代很多基于苯和石化中间产物的化学品，这可减少在超过300种苯基化学制品的生产和消费过程中所产生的污染，丁二酸的结构是饱和的二羧酸，可以转化为包括l,4-丁二醇(BDO)、四氢呋喃(THF)、γ-丁内酯(GBL)、己二酸和N-甲基吡咯烷酮等一系列重要的工业化学品。
据统计丁二酸全世界市场需求量可高达2700万t/a，美国能源部发布的报告中将丁二酸列为12 种最有潜力的大宗生物基化学品的第一位。
图1.1是以丁二酸及其衍生物为原料的化学制品路线图。
图 1.1 丁二酸及其衍生物路线简图采用生物法制备丁二酸的技术将填补了国内生物法路线生产丁二酸的空缺。
丁二酸通过加氢还原反应可以制取1,4丁二醇，丁二酸分别与1,4-丁二醇和己二醇进行聚合即可得到生物可降解塑料PBS （聚丁二酸丁二醇酯）和PHS（聚丁二酸己二醇酯）。
假如过程中使用的氢气和热量也是使用生物质分解和发酵产生的话，那整个聚酯多元醇领域的原料和能量就应该可以算是与传统能源完全分离了，该项目将成为生物质循环利用的示范性工程。
另外，由于石油危机及环境污染的双重压力，生物质发酵法生产丁二酸以其具有节约大量的石油资源并且可以降低由石化方法产生的污染等优点而备受国内外专家学者的重点关注。
因此，本技术属于国家鼓励和支持的废弃资源综合利用和节能减排项目，是循环经济和低碳经济发展模式项目，并在2011年获得总统绿色化学挑战奖，也是国家“863”计划和重点鼓励发展类项目，符合国家及部分省市相关产业政策导向。
与传统化学方法相比，微生物发酵法生产丁二酸具有诸多优势：生产成本具有竞争力，因此对于聚氨酯行业的发展具有强有力的支撑作用，有助于我国聚氨酯产业发展；利用可再生的农业资源包括二氧化碳作为原料，避免了对石化原料的依赖，实现了使用可再生资源替代不可再生资源进行中间体的制作；减少了化学合成工艺对环境的污染。
专家分析认为，未来几年我国聚酯二元醇的年需求量将达到300万吨以上，在面对不可再生能源的紧缺条件下，石化法生产丁二酸的产量将会受到限制，加上PBS产业化技术的完善和国内外对生物可降解塑料需求的不断拓展以及丁二酸新应用领域的不断开发，因而这将给生物质发酵制取丁二酸的应用留下了非常大的发展空间和十分广阔的市场前景。
（二）国内外丁二酸研究现状和发展趋势（1）国内外丁二酸市场概述丁二酸是用于化工、制药、食品和农业等领域的一种重要基础原料和中间体。
一方面由于石油价格剧烈波动，石化法生产丁二酸的成本一直居高不下，另外发酵法能够使温室气体排放量减少50%，因而发酵法代替石化法生产丁二酸的工艺正在逐渐兴起。
另一方面目前绿色化学品的市场需求也在不断增长，自然也会牵动对生物基丁二酸的需求。
2011年全球丁二酸的产能约4万吨，其中97%的丁二酸来源于石油基原料，而生物基丁二酸仅占3%，从应用领域来看，丁二酸主要用于树脂、涂料和油漆等领域约占19.3%，其他重要领域包括医药（15.1%）、食品（12.6%）、PBS /PBST（9%）和聚酯多元醇（6.2%）。
从丁二酸市场分布来看，2011年，欧洲占市场总量的33.6%，亚太地区占29.6%，北美占29.2%。
亚太地区预计将是未来增长最快的市场，如中国、印度和日本，其中，中国处于主导地位（图2.1）图2.1 2011年全球丁二酸市场分布据Transparency预测，全球丁二酸市场将从2011年的2.403亿美元增长到2018年的8.326亿美元，2012~2018年的年均增长率达19.4%，2018年产量将超过25万吨，1,4-丁二醇、增塑剂、聚氨酯和树脂需求的增加以及涂料、染料和墨水一直是该产品市场的主要驱动因素，然而昂贵的原材料和日益严重的环境问题成为了制约该市场增长的主要因素。
1.1 国内丁二酸市场丁二酸在中国的生产始于上世纪60 年代末期，生产发展较快，到2013 年丁二酸的产量占世界总产量的 40%，目前国内丁二酸的总产能约12.5 万吨/年，年产量在6 万吨左右。
随着以丁二酸为原料的PBS等新型生物可降解塑料的逐步产业化，丁二酸的发展将迎来新契机。
据专家预测，2020年国内可降解生物塑料市场需求量为300 万吨，以生产1 吨PBS需0.6 吨丁二酸计算，未来国内丁二酸的年需求量将达到180 万吨左右，保守估计到2020年，我国生物法丁二酸产能将达到10万吨/年，加上下游市场的不断开发，需求量也将保持10%以上的年增长率，市场缺口巨大。
与此同时，国内已有多家企业正在积极筹备上马PBS 项目，而安庆和兴公司则领先一步，率先与清华大学达成合作意向，在目前3000 吨/年规模的基础上，计划在3 年内建设一条10 万吨/年PBS生产线，同时上马的还有与之配套的6 万吨/年丁二酸项目。
但一直以不可再生的战略资源石油产品作为原料的传统丁二酸生产方法导致了高价格和高污染，抑制了丁二酸作为一种优秀的化学平台产品的发展潜力，而采用微生物发酵法生产正好可以弥补。
1.2 国外丁二酸市场国外丁二酸市场看好，原因是丁二酸的结构是饱和二羧酸，可以转化为1,4-丁二醇、四氢呋喃、γ-丁内酯等其它四碳的化学制品，它的下游衍生物是很多行业的重要原料，在世界范围内这些衍生物的市场潜力每年超过3×106 吨。
为了使生物法生产丁二酸能够有效降低成本，美国能源部的4个实验室投资700 万美元，共同研究发酵法生产丁二酸。
通过生物发酵法筛选一株优良的菌种，选择利用廉价的原料，经过合理的过程优化，生产出更具优势的丁二酸产品，具有巨大的发展潜力，另外发酵法生产丁二酸也为农业碳水化合物产品打开一个重要的市场。
由此可见，发酵法制备丁二酸的研究将成为21 世纪化学工业的一个重要方向，它将使丁二酸及其衍生物市场范围更加宽广。
丁二酸的主要应用领域大致可分为5大市场：最大的市场为表面活性剂、清洁剂、添加剂和起泡剂：第二个市场为离子鳌合剂，如电镀行业中的溶蚀和点蚀等；第三个市场是在食品行业中作为酸化剂、PH 改良剂和抗菌剂；第四个市场是与健康有关的产品，包括医药、抗生素、氨基酸和维生素的生产：第五个市场也是最具发展前景的市场，即作为生物可降解塑料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的主要原料。
不同市场对于丁二酸的纯度要求也是不同的，这对于生物法制备丁二酸是十分有利的，因为化学法生产的丁二酸由于含有微量的其他不明化合物，限制了其在食品、医药等行业的应用，而生物发酵法生产的丁二酸完全满足美国 FDA 的要求，并且已经给出了安全的许可。
（2）国内外生物基丁二酸生产企业概述2.1 国外主要企业经过多年的研发，生物基丁二酸在技术上获得突破，早期存在的生产成本较高、性能不高导致应用范围有限等不足已有明显改善，再加上其所具有的环保优势，这类产品的市场竞争力越来越强。
目前，帝斯曼、巴斯夫、Myriant（麦里安科技公司）和BioAmber（生物琥珀公司）均已兴建多个世界级规模的生物基丁二酸生产厂（表2.1）。
2.1.1 生物琥珀公司生物琥珀公司是一家从事生物材料加工的公司，于2010年1月22日建成了世界上第一套商业化规模生物基丁二酸装置，采用由小麦衍生的葡萄糖为原料，初期生产能力为2000吨/年。
近年来，生物琥珀公司与日本三井公司（Mitsui）合作较为紧密。
2013年生物琥珀公司与日本三井公司合作在加拿大安大略省萨尼亚市启动一套大型生物基丁二酸生产装置，初始产能为1.7 万吨/年，并可继续扩能到3.4 万吨/年。
2014年生物琥珀公司和日本三井公司还计划再共同建立两套装置，预计总产能将达到16.5 万吨/年。
第二个工厂先在泰国建立，再在北美或是巴西建立第三个工厂，两套装置规模相当。
通过合作，生物琥珀公司和日本三井公司将充分发挥各自的优势。
首先，生物琥珀公司已经研发出一个拥有专利的技术平台，将工业生物技术和专利催化剂结合把可再生原料转化成化学品，从而能降低对石油的依赖，减少成本，其次，生物琥珀公司在法国的工厂能生产并销售丁二酸，已被证明有价格优势。
而日本三井公司作为世界上最大的综合贸易公司之一，在国际化学品市场拥有很高的份额，有利于生物琥珀公司生产的生物基丁二酸进行全球市场销售。
表2.1 国外主要企业的生物基丁二酸的产能比较注：来源ISIC公司报告2.1.2 麦里安科技公司美国麦里安科技公司2011年初在路易斯安那州开工建设全球最大的生物基丁二酸工厂，并于2013年第一季度启动其在路易斯安那州普罗维登斯湖产能为1.36 万吨/年的生产装置，计划在2014年初将产能扩大到7.7 万吨/年。
2012年，麦里安科技公司与德国洛伊纳（Leuna）的蒂森克虏伯伍德公司（ThyssenKrupp Uhde）合作开始商业化生产生物基丁二酸，生产工艺可达商业化生产规模和产品质量的标准。
早在2009年，麦里安科技公司和蒂森克虏伯伍德公司就商业化开发生物基丁二酸签订了独家联盟协议，旨在确保生物基丁二酸生产工艺具有成本竞争优势和生产高纯度产品；目前，麦里安科技公司正在研究与中国蓝星（集团）总公司在南京建设生物基丁二酸项目，此外还与泰国PTT国际化学公司合作，在东南亚建设丁二酸项目。
在销售方面，2011年美国麦里安科技公司和日本双日株式会社就缔结销售和市场合作关系，在日本、韩国、中国大陆和中国台湾经销生物基丁二酸，目的是凭借双日株式会社的市场覆盖，极大地提升麦里安科技公司生产的生物基丁二酸在这些地区的长期价值。
2.1.3 Reverdia（DSM-Roquette）由荷兰皇家帝斯曼集团（Royal DSM）和法国罗盖特公司（Roquette Frères）合资建成的Reverdia公司，早在2010年初，就在法国Lestrem建成示范工厂，将这种生产技术投入实际运用，并不断进行改进和优化，为产品大规模推向市场作好准备。
Reverdia公司于2012年10月开始投产于意大利卡萨诺斯皮诺拉（Cassano Spinola）的第一个商业化的生物基丁二酸项目，初始设计产能为1万吨/年，这也为全球丁二酸项目的大规模启动打下坚实基础。
