丙二醇项目调研报告

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丙二醇项目调研报告一、项目概述丙二醇(Propylene glycol)是一种无色无味的有机化合物,化学式为C3H8O2、它是一种重要的化工原料,广泛应用于化妆品、食品、药品、农药等行业中。

本调研报告将对丙二醇项目进行详细调研,包括市场需求、生产工艺、竞争分析等内容,旨在为投资者提供决策参考。

二、市场需求1.化妆品行业:丙二醇在化妆品产品中的应用非常广泛,可作为保湿剂、溶剂、增值剂等使用。

随着人们对化妆品需求的增加,丙二醇市场需求也在不断扩大。

2.食品行业:丙二醇广泛应用于食品中,例如作为增稠剂、保湿剂等。

由于食品安全意识的提高,丙二醇市场需求呈现稳定增长态势。

3.医药行业:丙二醇作为溶剂、促进剂等在医药行业中的应用广泛,尤其是在口服药物中。

随着人口老龄化趋势的加剧,医药行业对丙二醇的需求将继续增长。

4.农药行业:丙二醇作为农药的嵌段剂、助剂等使用,有助于提高农药的稳定性和效果,因此在农药行业中的需求较为稳定。

三、生产工艺1.丙烯氧化法:将丙烯与过氧化氢在催化剂存在下反应,通过氧化反应将丙烯转化为丙二醛,然后再将丙二醛还原为丙二醇。

此法工艺较为成熟,但催化剂的选择和催化剂中毒问题需要解决。

2.丙醇氧化法:将丙醇与过氧化氢在催化剂存在下反应,得到丙醛,再将丙醛还原为丙二醇。

此法工艺相对较新,但具有高选择性和高产率的优点。

四、竞争分析目前,国内外丙二醇市场竞争激烈,主要竞争对手包括美国的Dow Chemical、德国的BASF和中国的华北集团。

这些公司在技术研发、产能规模、销售渠道等方面具有一定的优势。

为在竞争中取得优势,投资者需要通过提高生产工艺、降低成本、加强研发等方式提高自身竞争力。

五、投资建议1.市场需求:丙二醇市场需求稳定增长,未来有较大发展空间,投资具有潜力。

2.生产工艺:投资者可选择丙烯氧化法或丙醇氧化法,根据自身条件和市场需求进行选择。

3.竞争分析:投资者需要加强技术研发,降低成本,寻找自身的竞争优势。

2024年1,3-丙二醇市场调研报告

2024年1,3-丙二醇市场调研报告

2024年1,3-丙二醇市场调研报告一、调研背景1,3-丙二醇(Propylene Glycol,以下简称PG)是一种重要的有机化学原料,在多个行业中广泛应用。

随着全球市场对环境友好产品的需求增加,PG市场正迎来发展机遇。

二、市场概述1. 市场规模根据市场调研数据显示,2019年全球1,3-丙二醇市场规模达到X万吨,并且预计在未来几年内将以X%的复合年增长率持续增长。

2. 市场应用1,3-丙二醇在多个行业中具有广泛的应用。

主要应用领域包括:•食品和饮料工业:用作食品添加剂和香精调味剂。

•医药工业:用作药剂稀释剂和药物制剂的辅助剂。

•化妆品工业:用作化妆品的溶剂和粘度调节剂。

•汽车涂料工业:用作溶剂和防冻剂。

3. 地域分布据调研数据显示,目前亚洲地区是全球1,3-丙二醇市场的主要地域,占据了市场的X%。

紧随其后的是北美和欧洲地区。

三、市场竞争分析1. 主要厂商1,3-丙二醇市场存在着一些主要的厂商,包括:•Dow Chemical Company•LyondellBasell Industries•Huntsman Corporation•宋固(中国)化学有限公司2. 竞争优势以上厂商在市场中具有一定的竞争优势,主要表现在以下几个方面:•技术研发实力:拥有丰富的研发资源和技术实力,在产品质量和性能方面具有竞争优势。

•市场份额:这些大型化工企业拥有较大的市场份额,积累了较强的品牌影响力和客户基础。

•生产能力:拥有规模化生产的能力,能够满足市场需求并降低成本。

3. 挑战与机遇虽然市场竞争激烈,但PG市场仍存在一些挑战与机遇:•环境压力:随着环保意识的提高,市场对环保产品的需求增加,厂商需适应环保要求。

•新兴市场:新兴市场对PG的需求增长较快,厂商可以通过拓展市场份额获得更多的机遇。

四、市场前景预计未来几年,1,3-丙二醇市场将继续保持稳定增长。

主要原因包括:•新技术应用:新技术的应用将进一步拓展PG的市场需求。

1,3-丙二醇调研报告

1,3-丙二醇调研报告

1,3-丙二醇项目调研报告1 简介1,3- 丙二醇(1, 3- PDO)是无色无味的液体,比重1.0537(25℃),熔点-32 ℃, 沸点210-211℃,自燃温度400℃。

可溶于水,醇和醚,是一种可燃、低毒性的化合物。

稍溶于苯和氯仿,其化学性质体现了醇和二醇的典型性能,能与酸反应后生成酯。

2用途1,3-丙二醇(PDO)是一种重要的化工原料,可作为有机溶剂应用于油墨、涂料、润滑剂、抗冻剂等行业,还可用作药物合成中间体。

其最主要的用途是作为聚合体单体合成性能优异的高分子材料。

最主要的用途是作为单体与对苯二甲酸合成新型聚酯材料—聚对苯二甲酸丙二醇酯( PTT)。

1,3-丙二醇可以替代乙二醇,1,4-丁二醇和新戊二醇等中间体用于生产多醇聚酯及作为碳链延伸剂。

其与苯二甲酸合成的聚对苯二甲酸丙二酯(PTT),显示了比乙二醇、丁二醇为单体合成的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBP)等更优良的性能,被认为是一种兼具PET的高性能和PBT的易加工性的新型聚酯材料。

PTT是纺织工业中一种新型聚酯化学纤维,性能明显优于PET和PBT,克服了PET的刚性和PBT的柔性,特别是它有优异的回弹性(拉伸20%时弹性恢复可达100%)、易染性(能在无载体的情况下常压沸染)、抗污性、耐磨性、低吸水性以及良好的色牢度(抗紫外、臭氧、氮氧化合物),兼具涤纶、锦纶甚至氨纶的优点,可制作高度蓬松的BCF纱、复合纤维、地毯、弹力织物、非织造布,适合衣着及多种潜在用途。

由1,3-PDO与对苯二甲酸(酯)合成的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT),市场应用前景广阔。

1,3-丙二醇脱水和脱氢可以生产与四氢呋喃和γ-丁内酯化学性质相类似的产品,如氧杂环丁烷,并且通过开环聚合反应生产类似于PTMEG的新型聚合物,或作为涂料中的反应溶剂。

3 1,3-丙二醇的生产技术及垄断概况目前全球1,3-丙二醇的生产基本上被德国Degussa公司、美国壳牌公司和美国杜邦公司三家垄断。

PDO(1,3丙二醇)调研报告.doc

PDO(1,3丙二醇)调研报告.doc

PDO(1,3丙二醇)调研报告.doc1,3-丙二醇调研报告1,3-丙二醇英文缩写1,3-PDO,是无色、无味的粘稠液体,可溶于水、醇、醚等多种有机溶剂,主要用于增塑剂、洗涤剂、防腐剂、乳化剂的合成,也用于食品、化妆品和制药等行业,其最主要的用途是作为聚合物单体合成性能优异的高分子材料,不但可以使聚酯塑料具有自然循环的可生物降解特性,而且是制造性能优异的新型聚酯纤维聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)的重要单体原料,可替代乙二醇、丁二醇生产多醇聚酯。

2 国际生产技术概况目前1,3-丙二醇主要有三种生产方法:丙烯醛法、环氧乙烷法、微生物发酵法。

其中前两种方法已经实现工业化,后一种方法正由美国Du Pont(杜邦)公司进行工业化开发。

全球1,3-PDO的生产基本上被德国Degussa公司、美国壳牌公司和美国杜邦公司三家垄断。

三个公司各自采用的是不同的技术路线。

Degussa公司采用的是丙烯醛水合氢化法,壳牌公司采用的是环氧乙烷碳基化法,两个公司走的都是“石化合成路线”。

另一家1,3-PDO生产商杜邦公司采用的是自己创新的生物工程法。

2.1 Degussa公司的丙烯醛水合氢化法路线简析丙烯醛水合氢化制备1,3-PDO工艺申请专利最多的是德国Degussa公司,其次是德国Hoechst公司。

Degussa公司以丙烯醛为原料生产1,3-PDO的工业化路线主要的生产步骤是:(1)丙烯醛水合制3-羧基丙醛;(2)3-HPA催化加氢制得1,3-PDO。

丙烯醛水合制备3-羟基丙醛,最早采用无机酸作催化剂,但其产率低,选择性差,并伴有副反应发生。

丙烯醛遇酸容易发生缩合或聚合反应,生成二丙酸醚等,为解决这些问题,Degussa公司采用弱酸性离子交换树脂作为催化剂来提高3-HPA的选择性,丙烯醛水合的转化率和选择性都可以大幅度提高。

美国专利中提出了一种含有磷酸基的酸性螯合型阳离子交换树脂-NH-CH2-PO3H2作催化剂,在反应温度50~80℃的范围内,可使丙烯醛转化率保持在85%~90%,3-HPA选择性可达80%~85%,Degussa公司Arntz等采用弱酸性离子交换树脂用少量钠、镁、铝离子改性,如含0.53%Na,0.06%Mg,0.3%Al的离子交换树脂催化剂,在釜式反应器中于50℃反应4h,丙烯醛的转化率达88.9%~90.5%,3-HPA选择性为80.4%~82.8%。

1,3丙二醇市场调研报告报告

1,3丙二醇市场调研报告报告

1,3丙二醇市场调研报告报告关键信息项:1、调研目的:____________________________2、调研时间范围:____________________________3、调研区域范围:____________________________4、调研方法:____________________________5、 1,3 丙二醇市场规模:____________________________6、 1,3 丙二醇市场需求:____________________________7、 1,3 丙二醇市场供应:____________________________8、 1,3 丙二醇价格趋势:____________________________9、主要生产厂商:____________________________10、主要应用领域:____________________________11、市场发展趋势:____________________________12、影响市场的因素:____________________________ 1、引言11 背景介绍随着化工行业的不断发展,1,3 丙二醇作为一种重要的有机化工原料,其市场需求和应用领域不断扩大。

为了深入了解 1,3 丙二醇市场的现状和未来发展趋势,特进行此次市场调研。

2、调研目的21 全面了解 1,3 丙二醇市场的规模、结构和发展趋势。

22 分析 1,3 丙二醇的市场需求和供应情况,包括主要消费领域和生产企业。

23 研究 1,3 丙二醇的价格波动趋势及其影响因素。

24 评估 1,3 丙二醇市场的竞争态势和主要参与者的市场份额。

25 预测未来几年 1,3 丙二醇市场的发展前景,为相关企业和投资者提供决策依据。

3、调研时间范围本次调研的时间范围为具体时间段 1至具体时间段 2,以确保数据的时效性和准确性。

4、调研区域范围41 全球范围涵盖主要的经济体和化工产业发达地区,如北美、欧洲、亚太地区等。

丙二醇项目调研报告

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3.1丙烯醛水合氢化法表1.1 1,3-PD生产方法比较3.5国内技术进展国内科研单位1996年开始关注1,3-丙二醇生产技术发展;1997年国家开始同Du Pont等国外公司进行技术转让谈判,但遭到拒绝;1998年我国可以向国外企业高价进口1,3-丙二醇,国内大型石化公司也开始看好PTT聚酯项目,这促使国内一批科研单位开始研发1,3-丙二醇。

目前国内开展丙烯醛法的研发单位主要有上海石化、兰州石化、黑龙江石油化工研究院、华东理工大学等;开展环氧乙烷法的研发单位主要有中石化北京化工研究院、中科院兰州化物所等;开展微生物发酵法的研发单位主要有清华大学、华东理工大学、大连理工大学、山东大学、江南大学、东南大学、沈阳农业大学、安徽科苑集团等。

但目前绝大多数研发单位还处于小试、中试阶段,没有实现工业化。

部分成果比较突出的研发单位项目进展简介如下:1、上海石化1,3- PDO工艺进行了研究并建立了中试装置。

在装有阳离子交换树脂催化剂的固定床反应器中进行水合,在丙烯醛质量分数13%〜17%的反应条件下,单程转化率达到85%,选择性大于90%。

水合后在高压釜内进行分段加氢,催化剂为颗粒状Raney镍型金属合金,活性好;选择性好;颗粒大,易于从反应物中分离;可重复使用,明显降低了生产成本。

2、黑龙江石油化工研究院生产方法有:丙烯醛法、环氧乙烷法和微生物发酵法。

主要掌握在壳牌、德固萨和杜邦公司手中。

4.2国内产业化现状国内2002年开始实现1,3-丙二醇工业化生产,首家生产企业是山东邹平铭兴化工有限公司,采用化学合成法,规模在千吨级。

2004年,黑龙江辰能生物工程有限公司建成微生物发酵法1,3-丙二醇试验装置并投产对外销售。

截止到2010年国内1,3-丙二醇的主要生产厂家和产能如下表。

此外上海德茂化工有限公司宣称自己可生产含量在99.8%以上的生物法1,3-丙二醇,其工厂位于安徽。

产品的应用领域方向主要为医药合成和化妆品领域,但未获知其生产能力。

丙二醇市场调研

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1.7 1,2-丙二醇上游情况
➢ 环氧丙烷是丙二醇的最主要的上游原料,其价格变动对丙二醇价格影响较大。过去五年,
图:2018-2022年环氧丙烷下游消费趋势对比
环氧丙烷价格浮动较大。2020年,受政策调控影响,氯醇法产能供应降低,当年疫情扩散
加剧,在成本及需求压力下,环氧丙烷厂家大多降负,加之万华等厂家停车检修,市场流
丙二醇调研
01
1,2-丙二醇
1.1 1,2-丙二醇简介
➢ 1,2-丙二醇(简称PG),为无色透明粘稠液体,有吸湿性,与酸反应能生成酯,与 图:1,2-丙二醇化学结构式及产品实物 烷基硫酸酯或卤代烃反应能生成醚。混溶于水、丙酮、醋酸乙酯和氯仿,溶于乙醚。 可溶解精油,但与石油醚、石蜡不能混溶。对热、光较稳定,低温时更稳定。工业 级丙二醇微有辣味。
是医药级丙二醇的最主要用途之一。丙二醇在医药工业中用作调合剂、防腐剂、软膏、维生素、青霉素等的溶剂。
➢ 丙二醇在食品工业中用作香料、食用色素的溶剂及食品包装柔软剂、食品防粘剂、保湿剂等、防霉剂、水果催熟防腐剂和热载体等,丙二醇
在做保湿剂时可广泛应用于速食品及面包、面条等行业中。丙二醇在做食用色素溶剂时可以使食品颜色更鲜艳。
图:PG产业示意图
不饱和聚酯
医药润滑剂食品添加剂化妆品1.2 1,2-丙二醇主要合成工艺
➢ 环氧丙烷直接水合法工艺成熟,是目前国外生产医药级1,2-丙二醇的主流生产工艺。无催化水合需要在200℃左右的条件下加压进行。无催化水合可以 避免反应物被催化剂残渣污染,产品更容易回收,目前世界上大多数厂家采用此法进行生产,收率可以达到90%左右。与此同时,环氧丙烷间接水合法 又称催化水合,催化水合是以硫酸为催化剂,在50℃~70℃下进行的。

PDO(1,3丙二醇)调研报告.doc

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1,3-丙二醇调研报告1,3-丙二醇英文缩写1,3-PDO,是无色、无味的粘稠液体,可溶于水、醇、醚等多种有机溶剂,主要用于增塑剂、洗涤剂、防腐剂、乳化剂的合成,也用于食品、化妆品和制药等行业,其最主要的用途是作为聚合物单体合成性能优异的高分子材料,不但可以使聚酯塑料具有自然循环的可生物降解特性,而且是制造性能优异的新型聚酯纤维聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)的重要单体原料,可替代乙二醇、丁二醇生产多醇聚酯。

2 国际生产技术概况目前1,3-丙二醇主要有三种生产方法:丙烯醛法、环氧乙烷法、微生物发酵法。

其中前两种方法已经实现工业化,后一种方法正由美国Du Pont(杜邦)公司进行工业化开发。

全球1,3-PDO的生产基本上被德国Degussa公司、美国壳牌公司和美国杜邦公司三家垄断。

三个公司各自采用的是不同的技术路线。

Degussa公司采用的是丙烯醛水合氢化法,壳牌公司采用的是环氧乙烷碳基化法,两个公司走的都是“石化合成路线”。

另一家1,3-PDO生产商杜邦公司采用的是自己创新的生物工程法。

2.1 Degussa公司的丙烯醛水合氢化法路线简析丙烯醛水合氢化制备1,3-PDO工艺申请专利最多的是德国Degussa公司,其次是德国Hoechst公司。

Degussa公司以丙烯醛为原料生产1,3-PDO的工业化路线主要的生产步骤是:(1)丙烯醛水合制3-羧基丙醛;(2)3-HPA催化加氢制得1,3-PDO。

丙烯醛水合制备3-羟基丙醛,最早采用无机酸作催化剂,但其产率低,选择性差,并伴有副反应发生。

丙烯醛遇酸容易发生缩合或聚合反应,生成二丙酸醚等,为解决这些问题,Degussa公司采用弱酸性离子交换树脂作为催化剂来提高3-HPA的选择性,丙烯醛水合的转化率和选择性都可以大幅度提高。

美国专利中提出了一种含有磷酸基的酸性螯合型阳离子交换树脂-NH-CH2-PO3H2作催化剂,在反应温度50~80℃的范围内,可使丙烯醛转化率保持在85%~90%,3-HPA选择性可达80%~85%,Degussa公司Arntz等采用弱酸性离子交换树脂用少量钠、镁、铝离子改性,如含0.53%Na,0.06%Mg,0.3%Al的离子交换树脂催化剂,在釜式反应器中于50℃反应4h,丙烯醛的转化率达88.9%~90.5%,3-HPA选择性为80.4%~82.8%。

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1,3-丙二醇可以替代乙二醇,1,4-丁二醇和新戊二醇等中间体用于生产多醇聚酯及作为碳链延伸剂。其与苯二甲酸合成的聚对苯二甲酸丙二酯(PTT),显示了比乙二醇、丁二醇为单体合成的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBP)等更优良的性能,被认为是一种兼具PET的高性能和PBT的易加工性的新型聚酯材料。PTT是纺织工业中一种新型聚酯化学纤维,性能明显优于PET和PBT,克服了PET的刚性和PBT的柔性,特别是它有优异的回弹性(拉伸20%时弹性恢复可达100%)、易染性(能在无载体的情况下常压沸染)、抗污性、耐磨性、低吸水性以及良好的色牢度(抗紫外、臭氧、氮氧化合物),兼具涤纶、锦纶甚至氨纶的优点,可制作高度蓬松的BCF纱、复合纤维、地毯、弹力织物、非织造布,适合衣着及多种潜在用途。由1,3-PDO与对苯二甲酸(酯)合成的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT),市场应用前景广阔。
生物发酵法(目前到中试,拟建10000吨)
此外上海德茂化工有限公司宣称自己可生产含量在%以上的生物法1,3-丙二醇,其工厂位于安徽。产品的应用领域方向主要为医药合成和化妆品领域,但未获知其生产能力。
丙烯醛水合氢化法
丙烯醛水合氢化制备1,3-PDO工艺申请专利最多的是德国Degussa公司,其次是德国Hoechst公司。Degussa公司以丙烯醛为原料生产1,3-PDO的工业化路线主要的生产步骤是:(1)丙烯醛水合制3-羟基丙醛;(2)3-羟基丙醛催化加氢制得1,3-PDO。专家认为该生产工艺技术比较成熟,成本低,原料也比较广泛便宜。但存在催化剂选择性低、产物分离过程复杂,质量较差,污染厉害,且丙烯醛易燃易爆,难以贮运,生产危险性较大的缺陷,因此生产成本较高。该工艺的难度在于催化剂的选取,目前国内该工艺还处于中试阶段,技术有待完善。
生物工程法
由Do Pont公司最早开发,主要通过菌种以甘油为底物发酵生产1,3-PDO,该工艺国内外均处于研究阶段。菌种的选择和培养是关键,当前研究较多的菌种是克雷伯氏菌、丁酸梭状芽孢杆菌、弗氏柠檬菌三种菌,它们具有较高的1,3-PDO转化率及生产强度。国外有些研究机构通过采用基因技术,对所选菌种进行DNA重组,来提高1,3-丙二醇的产量。由于目前世界上采用转基因工程菌发酵法生产1,3-丙二醇的只有杜邦一家,因此杜邦通过专利申请将相关的技术和工艺进行了严密的保护,形成了高度的技术垄断。
环氧乙烷羰基化法
由shell公司创造,该生产工艺优点是成本低、技术先进和产品质量好;但同时也存在前期投资大,反应困难的不足。该工艺存在复杂的加氢精制体系,且在工艺中多次使用低压蒸汽吹扫,因此投资成本和操作成本较高,若能开发出有效地加氢催化剂,减少反应中过量氢气使用量,并提高催化剂活性,则该工艺成本可进一步降低。该技术的关键环节是催化剂的选择,目前国内在该方面的处理还不成熟,影响国内该生产工艺发展的主要因素是缺乏科研经费和技术交流。
Shell
环氧乙烷
路易斯安那州
杜邦与德固萨合资
丙烯醛水合氢化法
DuPont Tate& Lyle
生物发酵法
田纳西州
DuPont Tate& Lyle
生物发酵法(2011年二季度完成扩产)
田纳西州
合计
国内产业化现状
国内2002年开始实现1,3-丙二醇工业化生产,首家生产企业是山东邹平铭兴化工有限公司,采用化学合成法,规模在千吨级。2004年,黑龙江辰能生物工程有限公司建成微生物发酵法1,3-丙二醇试验装置并投产对外销售。截止到2010年国内1,3-丙二醇的主要生产厂家和产能如下表。
5、清华大学
对以克雷伯氏菌和葡萄糖作为辅助底物发酵生产1,3-PDO进行了研究,发现以葡萄糖单独作为底物发酵时不生成1,3-PDO;以葡萄糖和甘油为混合底物时,菌体浓度显着提高。因此在甘油为底物的发酵中,通过掺加葡萄糖作为辅助底物可以提高1,3-PDO转化率,同时缩短发酵时间,通过选择合适的葡萄糖加入速率,其转化率最高可达%。
6、大连理工大学
环境与生命学院修志龙等开发出以玉米为原料经两步发酵生产1,3-PDO新工艺。他们首先将玉米淀粉变成糖化液;然后用假丝酵母、酿酒酵母、接合酵母、芽孢杆菌、曲霉等好氧菌将葡萄糖转化为甘油;再用克雷伯氏杆菌(Klebsiella)、柠檬菌(Citrobacter)和梭状芽孢杆菌(Clostridia)等厌氧菌将甘油进一步转化为1,3-PDO。其中第一步发酵所得到的发酵液可离心或过滤除去菌体,清液可直接进入第二步发酵或者经浓缩后作为第二步发酵的批式添加液,部分菌体可在连续发酵时循环使用;第一步发酵液也可不离心经灭菌后,再进行第二步发酵。
几种生产工艺比较
表 1,3-PD生产方法比较
生产方法
优点
缺点
主要研发单位
化学法
丙烯醛水合Байду номын сангаас氢法
工艺简单,
催化剂体系简单,
对设备要求不高
高温高压,
剧毒,
储运困难
Degussa公司
环氧乙烷法
原料易得,
储运方便,
质量高,
成本低
高温高压,
技术难度大,
装置投资高,
催化剂制备及选用复杂
Shell公司
UCC公司
生物
1,3-丙二醇脱水和脱氢可以生产与四氢呋喃和γ-丁内酯化学性质相类似的产品,如氧杂环丁烷,并且通过开环聚合反应生产类似于PTMEG的新型聚合物,或作为涂料中的反应溶剂。
3 1,3-丙二醇的生产技术及垄断概况
目前全球1,3-丙二醇的生产基本上被德国Degussa公司、美国壳牌公司和美国杜邦公司三家垄断。三个公司各自采用的是不同的技术路线。Degussa公司采用的是丙烯醛水合氢化法,壳牌公司采用的是环氧乙烷羰基化法,两个公司走的都是“石化路线”。另一家1,3-PDO生产商杜邦公司采用的是自己创新的生物工程法。
清华大学应用化学研究所刘德华教授等近年来又发明了一种外源添加反丁烯二酸促进微生物合成1,3-丙二醇的方法,适用于1,3-丙二醇的厌氧及有氧发酵过程,其优点在于:可加速菌体对甘油的利用,显着提高1,3-丙二醇浓度和生产强度,降低生产成本。针对1,3-丙二醇发酵过程中副产较大量的有机酸(盐)的特点,他们在国际上率先将电渗析脱盐技术引入1,3-丙二醇提取工艺,并通过絮凝、浓缩和精馏等工序,使产品纯度达到%,收率达80%以上。其中试产品在仪征化纤、辽阳石化等单位试用,与从国外进口的1,3-丙二醇聚合得到的PTT进行对比,结果表明清华大学生物法1,3-丙二醇中试产品聚合得到的PTT的特性粘度、色泽等关键技术指标超过了进口产品。
转化法
肠道细菌歧化甘油生成1,3-PD
利用可再生资源,
操作简便,
反应条件温和,
副产物少,
环境污染小
易产生底物和产物抑制,
转化率及产物浓度低,
残留甘油浓度高
GBF公司
大连理工大学
清华大学
基因工程菌将葡萄糖发酵为1,3-PD
由于需要添加大量昂贵的维生素B12,增加了生产成本
DuPont公司
Genencor公司
表2 截止2010年国内1,3-丙二醇的生产情况
公司名称
产能
工艺
山东邹平铭兴化工公司
6500
环氧乙烷法
黑龙江辰能生物工程有限公司
2500
生物发酵法(清华技术)
河南天冠企业集团
1000
生物发酵法(清华技术)
上海德茂化工有限公司
生物发酵法(杜邦技术)
上海石化
丙烯醛法 (自有技术)
安徽立兴化工有限公司
10000
2、黑龙江石油化工研究院
采用丙烯醛水合氢化法制备1,3-PDO,也已取得阶段研究结果,在实验室研究基础上建成50t/a中试装置。水合工艺采用聚苯乙烯螯合型离子交换树脂催化剂在固定床反应器中,在空速1h-1,丙烯醛浓度15%~17%,于60℃进行水合反应,丙烯醛转化率为%,3-羟基丙醛(3-HPA)选择性93%;3-HPA加氢时在60℃,,进料空速9h-1的条件下,其转化率为%,1,3-PDO选择性为%。
国内技术进展
国内科研单位1996年开始关注1,3-丙二醇生产技术发展;1997年国家开始同Du Pont等国外公司进行技术转让谈判,但遭到拒绝;1998年我国可以向国外企业高价进口1,3-丙二醇,国内大型石化公司也开始看好PTT聚酯项目,这促使国内一批科研单位开始研发1,3-丙二醇。
目前国内开展丙烯醛法的研发单位主要有上海石化、兰州石化、黑龙江石油化工研究院、华东理工大学等;开展环氧乙烷法的研发单位主要有中石化北京化工研究院、中科院兰州化物所等;开展微生物发酵法的研发单位主要有清华大学、华东理工大学、大连理工大学、山东大学、江南大学、东南大学、沈阳农业大学、安徽科苑集团等。但目前绝大多数研发单位还处于小试、中试阶段,没有实现工业化。部分成果比较突出的研发单位项目进展简介如下:
1、上海石化
1,3-PDO工艺进行了研究并建立了中试装置。在装有阳离子交换树脂催化剂的固定床反应器中进行水合,在丙烯醛质量分数13%~17%的反应条件下,单程转化率达到85%,选择性大于90%。水合后在高压釜内进行分段加氢,催化剂为颗粒状Raney镍型金属合金,活性好;选择性好;颗粒大,易于从反应物中分离;可重复使用,明显降低了生产成本。
4 1,3-丙二醇的产业化情况
国外产业化现状
表1列出了国外1,3-丙二醇的生产情况,截止2010年,全球1,3-PDO产能为万吨。生产方法有:丙烯醛法、环氧乙烷法和微生物发酵法。主要掌握在壳牌、德固萨和杜邦公司手中。
表1 截止2010年国外1,3-丙二醇的生产情况
公司名称
产能
工艺
生产地点
德固萨
5
丙烯醛水合氢化法
4、中石化北京化工研究院
吕顺丰等将环氧乙烷与合成气通入有机溶剂中,在羰基钴催化剂存在下,进行氢甲酰化反应;然后通入空气或氧气,使羰基钴催化剂氧化生成钴沉淀物;将钴沉淀物和溶液离心分离、过滤后返回反应釜中,进行下一次反应;向滤液中加入去离子水后进行真空蒸馏,得到3-羟基丙醛水溶液;最后进行氢化反应,生成1,3-丙二醇。本方法不使用有机膦配体助催化剂,也不需加入各种类型的氢甲酰化反应促进剂,效果较好,且成本低。
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