1,丙二醇场概述

1、1,3-丙二醇市场概述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。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

2、-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。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

3、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。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、丁酸梭状芽抱杆菌、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，

4、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。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

5、、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。由于看好1,3-丙二醇市场前景，国内不少企业在积极开发1,3-丙二醇项目， 主要是上海石化股份有限公司、黑龙江辰能生物工程有限公司、河南天冠集团 公司等。最初天冠集团与清华大学等部门联合攻关的发酵法生产1,3-丙二醇技术，成功进行了 500吨/年工业性试验，为微生物法1,3-丙二醇的工业化提供了 经济可行的发酵工艺路线。黑龙江辰能生物工程有限公司与清华大学合作，于 2009年投资6742万元，完成了国内首套发酵法生产1,3-丙二醇国家高技术产业化示范装置的

6、建设，其中100吨单体发酵罐是1,3-丙二醇行业内单体设备的 最大规模。2011年中石化上海工程公司与抚顺石油化工研究院联合承担的中国 石化科技开发项目一一年处理甘油200吨发酵生产1,3-丙二醇中试技术取得具 有自主知识产权的高产菌株，确定了包括发酵、代谢调控、分离提取及产品精 制在内的完整工艺。值得一提的是，大连理工大学目前也正在进行年产千吨级1.3- 丙二醇工业示范化项目的调试。专家认为生物柴油副产甘油制取1,3-丙二醇 技术具有菌种优良、发酵效率高、产品收率高和能耗低等特点，是目前国内外 最为经济可行的技术路线。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

7、产情况，截止2010年，全球1,3-PDO产能 为20.27万吨。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Shell7.26环氧乙烷路易斯安那州杜邦与德固萨合资0.91丙烯醛水合氢化法DuPo ntTat & Lyle4.5生物发酵法田纳西州DuPo ntTat & Lyle1.6生物发酵法（2011年二田纳西州季度完成扩产）合计19.27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

8、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。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生物发酵法河南天冠企业集团1000生物发酵法上海德茂化工有限公司-生物发酵法上海石化丙烯醛法安徽立兴化工有限公司10000生物发酵法（目前到中试）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

9、和化妆品 领域，但未获知其生产能力。国内外市场1,3- 丙二醇主要用来做PTT （对苯二甲酸丙二醇酯），PDO和PTT的合 成技术主要被杜邦和壳牌公司垄断。而目前， 1,3-丙二醇主要市场还是在 PTT 的应用上，PTT未来市场的发展将决定1,3-丙二醇的市场前景。PTT国外状况1995年壳牌化学公司正式向市场推出 PTT树酯，商品名为“Conem”。1996 年在美国西弗吉尼亚州的 Point Pleasan健成了一套2万t/a的PPT装置，2001 年在墨西哥建有11.5万吨t/a的PTT工厂。2003年在加拿大完成9.5万t/a装 置的投产，该装置生产特性黏度大于 0.9dl/g的PTT

10、。与美国公司Kosa公司， 日本旭化成、东丽、东洋纺等公司，中国台湾省华隆公司，韩国SK化学、韩泰合成、晓星、可隆、三养、高丽合纤和泰光等公司以及西班牙An-rex公司合作共同开发PTT纤维。杜邦公司2000年推出PTT树酯，商品名为Sorona。在美国金斯顿Sorona PTT 纤维的生产装置产能为1.2万t/a，另外，杜邦公司计划将5.9万t/a闲置的PET 装置也改产PTT。宣称韩国的新韩工业，日本的帝人和东丽，以及中国台湾的 远东纺织等公司合作共同开发 PTT纤维，巩固其在弹性纤维市场的优势地位。日本的旭化成公司从壳牌化学公司购买了3GT（ PDO聚合物家族的通称）的聚合体生产技术，制

11、造纤维出售。2002年，旭化成与帝人公司合并他们各自 的PTT纤维业务成立合资公司 Solotex，推出纤维的商品名为“ solo ” Solotex 公司负责2家公司PTT聚酯及其纤维的产销，PTT产能约为5000t/a。新公司 销售额将达10亿日元/年（800万美元/a）.2006年可望提高到100亿日元/年。2002年东丽工业公司和杜邦达成综合性协议，杜邦公司将转让其先进的杜 邦Sorona聚合体技术，东丽公司将在日本生产其纤维并在亚洲市场上销售。东丽也将生产PTT与涤纶形成的双组分纤维和共纺纤维，由东丽杜邦合资公司在 日本国内销售。PTT国内状况中国台湾省华隆公司、工业技术研究所和纺织

12、研究中心三家合作开发成功 了 PTT纤维商业生产工艺，生产规模为 5000t/a预计年销售金额9001200万 美元，为避免与涤纶和尼龙竞争，主要生产是 82.5dtex以下的特殊品种。2000年上海华源股份有限公司与壳牌公司达成协议合作开发PTT纤维及纺织品，旨在成为全球最大的 PDO和PTT生产商，抢占氨纶和尼龙等弹性纤维 的市场。目标是2010年壳牌公司将有1112套PTT聚酯生产装置投产运行， 产量达到110万t/a,其中55%用于地毯纤维，45%用于纺织纤维。2004年，泉州海天轻纺集团经杜邦公司正式授权使用杜邦Sorona聚合物开发、生产和销售PTT短纤维、纱线及其织物。该项目是中

13、国大陆第一家获得杜 邦公司许可的PTT短纤维生产厂。2012年盛虹集团自主研发，设计并具有完全知识产权的我国首条年产3万吨/年 PTT聚合装置开车一次成功，打破跨国公司长期以来对行业核心技术的 垄断。盛虹集团已经攻克了 PTT纤维纺丝技术，PTT聚酯合成技术，记忆纤维 染色技术。集团和清华大学刘德华老师合作开发 5万吨/年生物法1,3-丙二醇技 术，项目投产后将迅速形成PTT产业链的国产化技术，形成具有生物质纤维特 点，集PDO生产、PTT合成、PTT纺丝、PTT面料印染技术和产业化一条龙。 成为国内首家、全球第二家具有完整产业链生产此产品的公司。标志着我国在 PTT领域方面进入国际一流水平。

14、限制国内PTT行业发展的主要因素（1）价格因素，核心是生产原料1,3-PDO的成本太高PTT产品价格依赖其生产原料1,3-PDO的生产成本，对该因素的解决主要 依靠1,3-PDO产品能够尽快实现工业化生产。业内人士认为PTT的性能条件确 定了它广阔的应用领域，它的性能价格比将对它的市场开拓具有极其重要的影 响。目前PTT的市场价格偏高，每吨价格在3.5万元左右，因而限制它只能在 成本消化能力较强的产品和品种方面取得有限的发展成果；一旦能降到合适的 价位水平，PTT的市场开拓便将非常顺利。（2）技术原因，原料来源受限制，市场发展受制于人目前国内PTT纤维生产企业都采取 PTT切片纺丝，但是，现在

15、全球 PTT 切片生产掌控在壳牌化学和杜邦两家公司手中，国内PTT企业使用的原料很大程度上受限制于国外巨头。（3）PTT纤维市场活跃、市场竞争加剧导致产品价格下降：由于中国对PTT纤维的认知度提升，加之其比较高的市场附加值，除了国 内传统的化纤巨头涉足 PTT纤维生产外，很多民企看到了 PTT纤维的经济价 值，开始纷纷引进技术生产PTT纤维产品，这些企业主要集中在华东地区的浙 江与江苏，迅速扩张的国内产能，国内实际需求没有跟上产能的扩充，导致行 业竞争激烈产品价格严重下滑，2005-2006年每吨PTT纤维价格在8万元左右， 到2008-2009年这一价格下滑了一半，每吨在 4万元左右。（4）面料开发技术不成熟，市场认同度有待提高国内PTT面料产品的加工技术还不成熟，开发的很多新品还不能被市场 快速接受。目前国内PTT纤维行业暂时出现了 “瓶颈”现象，但我们也可以看到其 后续的发展潜力：PTT切片产业化即将形成：为了目前改观 PTT市场出现的 PTT切片受制于人的，国内大型石化企业“上海石化”目前已经实行 PTT聚酯 切片的量产，另外江苏中鲈科技发展股份有限公司2010年新建的10吨/年的PTT切片生产线投产。这些企业的投产对中国PTT切片生产带来了一定的示范 效应，未