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化工原料常见问题

生物基产品1,3-丙二醇PDO

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  1,3-丙二醇(PDO)之所以受到广泛关注,主要基于其在众多下游消费市场中的重要应用以及由此带动的市场需求增长。在2022年,PDO的市场关注度有所提升,这与其在PTT聚酯等领域的应用密切相关。PTT聚酯作为一种新型聚酯材料,因其柔软、弹性好、耐污等特性,在装饰材料、纺织纤维、服装、工程塑料和薄膜等领域得到广泛应用,被誉为21世纪的新型聚酯纤维。随着PTT商业化应用的增加,全球市场规模预计将持续增长,从而推动了对PDO这一关键单体的需求。


  此外,PDO作为一种重要的化学品,还被广泛应用于制药、化妆品以及聚合物等行业。在这些领域中,PDO作为原料或添加剂,发挥着不可替代的作用。随着这些行业的持续发展,对PDO的需求也呈现出稳定增长的态势。


  在生产工艺方面,PDO的工业化生产主要分为化学法和生物法两大类。化学法以Shell(壳牌)公司采用的工艺为代表,而生物法则侧重于利用微生物或酶来实现PDO的合成。随着清洁生产理念的深入人心,开发低能耗、低污染的PDO生产工艺也成为了研究的热点。


  一、行业发展历史


  1970s::壳牌开发了以丙烯醛为原料的1,3-PDO工艺


  1990s:Degussa开发了以丙烯醛为原料的1,3-PDO工艺


  工业上成功地开发出以1,3-PDO为原料的新型聚酯材料聚对苯二甲酸丙二醇酯,简称PTT。美国将PTT评为六大石化新产品


  1995:壳牌率先实现将PTT商品化,商品名Colterra


  1996:壳牌开发了以环氧乙烷为原料的1,3-PDO


  1999:壳牌将在美国路易斯安那州1,3-PDO生产装置扩产为7.2万吨


  2000:壳牌公司PTT的生产能力为10万吨


  杜邦公司开发出PTT并且注册了商品名为Sorona


  2006:杜邦4.5万吨生物法1,3-PDO投产


  2009:壳牌化学法1,3-PDO全部关停


  2012:盛虹3万吨PTT装置投产


  2013:张家港华美1万吨生物法1,3-PDO投产


  2015:盛虹3万吨生物法1,3-PDO投产


  2019:杜邦生物法1,3-PDO扩产到7.5万吨


  2023:华峰收购杜邦1,3-PDO


  二、技术路线及装置情况


  1、3-PDO技术路线众多,经产业化验证的路线有三大类,化学合成法由于成本高,工艺复杂等问题,实际上已全部被淘汰,目前在运行的装置全部为生物发酵法:

  技术路线及装置情况.png


  三、下游应用及需求


  1、3-PDO主要应用,包括聚氨酯、不饱和聚脂树脂、发动机冷却液等,聚氨酯应用主要以替代BDO为主,主打生物基概念,除此之外,还可用于化妆品、医药及众多行业:

    PDO主要应用.png

  一、PDO在聚氨酯产业中得到广泛应用


  在聚氨酯的合成过程中,丙二醇作为多元醇的一种,常与异氰酸酯类反应,通过加成聚合形成聚氨酯。具体来说,丙二醇与异氰酸酯反应生成预聚物,随后可通过进一步交联反应形成热固性聚氨酯,或者直接作为热塑性聚氨酯的原料。由于丙二醇分子结构中含有两个羟基(-OH),它可以与异氰酸酯中的氮碳双键(NCO)反应,形成链状的聚氨酯结构。


  丙二醇的使用可以提供聚氨酯材料更好的柔韧性、耐低温性和耐水性,这些性能对于许多应用场合来说是非常关键的。例如,在制造聚氨酯泡沫材料时,丙二醇可作为发泡剂的一部分,帮助材料形成稳定的泡沫结构,同时提供良好的保温性能。在涂料和胶粘剂中,丙二醇则有助于改善其粘接性和耐化学品性能。

  PDO在聚氨酯.png

  二、PDO在化妆品、医药等行业也有广泛应用


  在化妆品行业中有着广泛的应用,主要作为溶剂、湿润剂和保湿剂。随着消费者对化妆品成分安全性和环保性的关注日益增加,丙二醇作为合成成分,其在化妆品中的应用也受到一定的限制,越来越多地被天然成分所替代。在医药行业中有多种应用,主要得益于其优异的物理和化学性质,如溶解性、稳定性和生物相容性。

  PDO应用.png

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