黑龙江辰能生物工程有限公司HeilongjiangChennengBiotechnologyCo.,Ltd.No.99-9,ChangjiangRoad,NangangDistrict,HarbinChina1,3-丙二醇技术及产业发展报告黑龙江辰能生物工程有限公司赵景坤黑龙江辰能生物工程有限公司HeilongjiangChennengBiotechnologyCo.,Ltd.No.99-9,ChangjiangRoad,NangangDistrict,HarbinChina报告目录一、产品介绍二、1,3-丙二醇市场概况三、影响国内1,3-丙二醇行业发展的因素分析四、三大生产技术的发展与分析五、行业前景分析六、未来发展趋势及建议黑龙江辰能生物工程有限公司HeilongjiangChennengBiotechnologyCo.,Ltd.No.99-9,ChangjiangRoad,NangangDistrict,HarbinChina1,3-PDO产品介绍产品介绍•1,3-丙二醇:1,3-Propandiol(简称1,3-PDO)。是一种重要的化工原料。•该产品为无色透明粘稠液体,无臭,有吸湿性,与水、醇混溶,对多种有机溶剂有较好的溶解度。黑龙江辰能生物工程有限公司HeilongjiangChennengBiotechnologyCo.,Ltd.No.99-9,ChangjiangRoad,NangangDistrict,HarbinChina1,3-丙二醇(1,3-PROPANDIOL)化学结构式:HOCH2CH2CH2OH物理性质:无色或灰黄色粘稠状透明液体,有吸水性质。熔点:27℃沸点:210-212℃闪点:79℃密度(20℃):1.0597折光率(20℃):1.4398质量指标指标目标值色泽≤20含量≥99%水分≤0.2%黑龙江辰能生物工程有限公司HeilongjiangChennengBiotechnologyCo.,Ltd.No.99-9,ChangjiangRoad,NangangDistrict,HarbinChina1,3-丙二醇市场概况1.国际生产销售情况2.国内生产销售情况黑龙江辰能生物工程有限公司HeilongjiangChennengBiotechnologyCo.,Ltd.No.99-9,ChangjiangRoad,NangangDistrict,HarbinChina2001年1995年1998年1999年2002年1997年2003年1,3-PDO市场的发展主要由Shell和DoPont等企业主导,它的工业化进程由PTT的市场需求所推动Shell将PTT产品进行商业化,建立生产能力为100kt/a的生产装置;在此之前,Shell开发出1,3-丙二醇环氧乙烷法生产技术;德国Degussa公司通过丙烯醛法成功开发出1,3-丙二醇产品。PTT聚酯在美国被评为新世纪六大石化新产品之一;DoPont从Degussa购买了1,3-丙二醇丙烯醛生产技术;在本年度,Degussa公司开始专门为DoPont生产1,3-丙二醇。Shell公司在美国路易斯安那州建立产能为72kt/a的1,3-丙二醇生产装置。DoPont公司在生物法技术研究上取得突破,实现了通过采用廉价有机物作为转化底物直接生产1,3-丙二醇,并进入中试阶段。Shell公司和SGF公司合资在加拿大蒙特利尔建立了产能为90.7kt/a的PTT生产装置。国际1,3-丙二醇产量出现大幅度增加,其价格下降到$3—5/kg。DoPont宣称将通过生物转化法将1,3-丙二醇产品大规模生产。PTT聚酯产品在欧洲实现工业化生产,1,3-丙二醇价格为$30/kg。发展历史的启示综观1,3-丙二醇产品的发展历史,我们可以发现:1.其生产技术被少数几个大型石化企业手中所掌握,像Degussa、Shell和DoPont。其市场化进程也是由他们所推动。2.它的工业化发展始终同PTT聚酯的市场发展联系在一起。3.另外国际国内1,3-丙二醇生产技术已经成熟,大规模工业化生产时代已经到来。因生物法生产等原因Shell退出1,3-丙二醇及其下游PTT产品生产。1991年2008年黑龙江辰能生物工程有限公司HeilongjiangChennengBiotechnologyCo.,Ltd.No.99-9,ChangjiangRoad,NangangDistrict,HarbinChina1,3-PDO国际生产概况1,3-PDO产品当初是由壳牌(Shell)、德固赛(Degussa)和杜邦(DuPont)三大化学工业巨头主导发展起来的,并且主要是为了生产PTT聚酯而开发。在2005年以后,随着1,3-PDO产品生产逐步成熟,原来依赖于是由生产1.3-PDO产品,由于是由的价格逐年上升波动较大,这给生产1.3-PDO产品生产成本带来不确定因素,企业开始寻找成本更为低廉的生产方式,例如杜邦利用玉米为原料成功实现了1,3-丙二醇的规模化生产,这标志着以可再生生物资源为基础的1,3-丙二醇正式进入商业化生产阶段。目前杜邦在美国田纳西州洛顿市建立了以玉米为原料每年能生产4.54万吨1.3-PDO工厂。从1,3-PDO产品虽然在很多领域应有有着增强产品性能作用,但就目前发展状况看,各大巨头生产1,3-PDO产品的目的还是为了下游的PTT聚酯。目前除了壳牌(Shell)、德固赛(Degussa)和杜邦(DuPont)三大化学工业巨头主导1.3-PDO产品外,其他国际化工企业也开始生产1,3-PDO产品,如:陶氏化学。但这些公司产品都较小。黑龙江辰能生物工程有限公司HeilongjiangChennengBiotechnologyCo.,Ltd.No.99-9,ChangjiangRoad,NangangDistrict,HarbinChina1,3-PDO国外三大生产企业——壳牌(Shell)Shell公司1999年投入工业运行的PDO生产装置采用两步法工艺,即首先将EO与合成气经氢甲酰化生成3-羟基丙醛(HPA),再将HPA加氢生成PDO。该工艺生产的PDO纯度可达99.6%(wt)以上,收率为85%-90%。Shell公司在氢甲酰化过程中使用了羰基钻催化剂,并采用多种配体(如二膦、三氢化膦、三氢化砷等)和助剂(四丁基醋酸磷、丁基戊基吡啶等);另外Shell公司还开发了双金属催化剂和含吡啶的配体体系,进一步改进了工艺。EO氢甲酰化法的特点是技术难度大,催化剂体系复杂,制作工艺苛刻,配位体剧毒,但产品质量和生产成本有竞争力。120000123000410000200004000060000800001000001200001400002007年2008年2009年壳牌2007-2009年1,3-PDO产品产量变化情况(单位:吨)壳牌2007-2009年1,3-PDO价格变化情况(单位:美元/吨)5100.06200.05000.040004500500055006000650070002007年2008年2009年引起2009年价格上涨的主要原因是上游原材料的价格随着石油价格上升而涨价原因。公司工厂位址采用技术产能2009年产量壳牌美国路易斯安那州环氧乙烷羰基化法136,000吨/年41,000吨黑龙江辰能生物工程有限公司HeilongjiangChennengBiotechnologyCo.,Ltd.No.99-9,ChangjiangRoad,NangangDistrict,HarbinChina1,3-PDO国外三大生产企业——杜邦(DuPont)DuPont和Genecor公司合作开发了以葡萄糖为原料制PDO的工艺,该工艺主要是将葡萄糖在酵母菌作用下生成甘油,然后采用生物菌种将甘油转化成PDO。用发酵营养物(包括氨基酸、维生素、盐类等)和工艺水等一起加入到混合罐中,然后送入接种发酵器,将无菌葡萄糖连续送入接种发酵器,发酵温度保持在35℃,压力为0.055MPa.pH值为7.0,约51%(Wt)的葡萄糖转化成PDO,经过洗涤、过滤和结晶提纯,得到PDO产品。另外杜邦还在德国,采用德固赛的丙烯醛水合加氢法生产1,3-PDO。杜邦2007-2009年1,3-PDO产品产量变化情况(单位:吨)570005800060000550005600057000580005900060000610002007年2008年2009年杜邦2007-2009年1,3-PDO价格变化情况(单位:美元/吨)5400.06000.05300.040004500500055006000650070002007年2008年2009年引起2009年价格上涨的主要原因是由于原料价格上涨,以及国际对1,3-PDO需求增长。公司工厂位址采用技术产能2009年产量杜邦美国田纳西州生物发酵法45,400吨/年45,000吨德国丙烯醛水合加氢法18,000吨/年15,000吨黑龙江辰能生物工程有限公司HeilongjiangChennengBiotechnologyCo.,Ltd.No.99-9,ChangjiangRoad,NangangDistrict,HarbinChina1,3-PDO国外三大生产企业——德固赛(Degussa)Degussa公司最早采用特种离子交换树脂为催化剂,在60℃下,丙烯醛转化率为82%,HPA选择性为80%。之后采用H3P04/Ti02和有机酸/有机胺组成的缓冲溶液为催化剂。为降低HPA加氢反应产物中羰基的含量,Degussa公司采用两段加氢的方式,可将羰基含量降低至100ppm以下。Degussa公司于1998年将该技术转让给DuPont公司。德固赛在德国建立了两个生产1,3-PDO工厂。德固赛2007-2009年1,3-PDO产品产量变化情况(单位:吨)5100054000560004800050000520005400056000580002007年2008年2009年德固赛2007-2009年1,3-PDO价格变化情况(单位:美元/吨)5500.06300.05200.0500055006000650070002007年2008年2009年引起2009年价格上涨的主要原因是由于原料价格上涨,以及国际对1,3-PDO需求增长。公司工厂位址采用技术产能2009年产量德固赛德国Wesseling丙烯醛水合加氢法18,000万吨/年16,000吨德国丙烯醛水合加氢法50,000万吨/年40,000吨黑龙江辰能生物工程有限公司HeilongjiangChennengBiotechnologyCo.,Ltd.No.99-9,ChangjiangRoad,NangangDistrict,HarbinChina杜邦公司(生物发酵法)生产成本分析杜邦公司生产厂在国外,我们不能直接获得其准确的财务分析,我们通过杜邦在中国相关知情人员访问,获得杜邦生物发酵法2009年的成本构成比例,该比例数据为约数可能与实际情况存在偏差。2009年杜邦生物发酵法1,3-PDO成本构成36%28%29%100%产品经营成本销售利润合计原材料成本:36%包括原材料、原材料采购费用、生产工人工资、能源消耗等。经营成本:35%包括营业费用、财务费用、管理费用,即广告、宣传等销售成本,以及销售人员管理人员、服务人员等薪资成本。销售利润:29%指销售收入减去成本的差额。黑龙江辰能生物工程有限公司HeilongjiangChennengBiotechnologyCo.,Ltd.No.99-9,ChangjiangRoad,NangangDistrict,HarbinChina国内生产企业发展状况黑龙江辰能生物工程有限公司HeilongjiangChennengBiotechnologyCo.,Ltd.No.99-9,ChangjiangRoad,NangangDistrict,HarbinChina国内1,3-PDO生产企业产销量情况以下为国内1,3-PDO生产企业2007-20