1-3-丙二醇市场概述

1 3 丙二醇市场概述丙二醇市场概述 1 3 丙二醇的生产技术及垄断概况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 环氧乙烷羰基化法环氧乙烷羰基化法 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 生物工程法生物工程法 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 国内技术进展国内技术进展 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 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 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丙二醇的产业化情况 国外产业化现状国外产业化现状 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 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 DuPontTat Lyle4 5生物发酵法田纳西州 DuPontTat Lyle1 6生物发酵法 2011 年 二季度完成扩产 田纳西州 合计19 27 国内产业化现状国内产业化现状 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 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和化妆品 领域 但未获知其生产能力 国内外市场国内外市场 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 Pleasant 建成了一套 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 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 国内状况国内状况 中国台湾省华隆公司 工业技术研究所和纺织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 900 1200 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 11 12 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 限制国内限制国内 PTT 行业发展的主要因素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