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1,3-丙二醇(1,3-Propanediol,PDO)主要用來生產新型聚酯聚對苯二甲酸丙二醇酯( PTT)。PTT既具有聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的化學穩(wěn)定性,又具有良好的回彈性能和抗污染性,所以在紡織品領域擁有良好的應用是前景。此外,1,3-PDO還可作防凍液、乳化劑等精細化學品原料。目前,國外只有德固賽(Degussa)、殼牌、杜邦三家公司實現(xiàn)工業(yè)化生產。
2.1丙烯醛水合法
2.2環(huán)氧乙烷氫甲酰化法
2.3生物發(fā)酵法
由于1,3-PDO發(fā)酵法中除目標產物外,還有微生物菌種、蛋白、核酸、多糖、無機鹽、有機酸鹽、甘油、2,3-丁二醇、水等,是一個十分復雜的組分,而 且1,3-PDO極性強,發(fā)酵液中濃度低(一段為大約50~110克/升),因而從稀溶液中分離回收1,3-PDO很困難,這也是制約生物法1,3- PDO藝生產的關鍵。為解決整個分離工藝存在的眾多問題,需要對提純工藝進一步優(yōu)化,尤其要開發(fā)經濟而高效的分離方法,在提高1,3-PDO收率和品質的 同時,簡化工藝路線,降低能耗,回收發(fā)酵液中附加值較高的副產物。
除生物法合成1,3-PDO外,化學法以甘油為原料合成1,3-PDO也值得關注。如日本東北大學的研究小組和大賽璐公司已開發(fā)出一種由生物柴油副產甘油制1,3-PFO工藝。該工藝采用粉末型Ir-ReOX/Si02催 化劑,并分散在反應溶液中,1,3-PDO的選擇性達60%。該研究小組還證實了通過2,3-=羥基丙醇中間體形成1,3-PDO的反應機理。研究小組還 通過使用優(yōu)化后的以硅膠為載體的球型催化劑,可使反應在一個固定床反應器中進行。在實驗室規(guī)模連續(xù)運行300小時以上,表明該催化劑仍能保持較高活性和選 擇性。因而可認為能進行工業(yè)路線的放大試驗,而反應副產丙醇還可作為溶劑銷售。3國內外市場供需及預測
近年來國外已很少報道新建1,3-PDO生產裝置。估計目前產能為26.5萬噸/年,其中最大的是殼牌在美國路易斯安娜州蓋斯馬的環(huán)氧乙烷氫甲酰化裝置, 產能為13.6萬噸/年;德固賽公司在德國韋瑟靈(Wesseling)地區(qū)有二套產能分別為1.8萬噸/年和5.0萬噸/年丙烯醛水合裝置,杜邦公司在 德國的一套1.8萬噸/年丙烯醛水合裝置和一套在美國田納西州的生物發(fā)酵裝置,經2011年擴能30%后現(xiàn)產能約6.0萬噸/年。殼牌公司曾經預 測,1,3-PDO主要下游產品PTT需求量在未來幾年中望達到100萬噸,所需1,3-PDO達36萬噸,顯然現(xiàn)有產能不能滿足市場需求。
目前,我國PTT年消費量已超過3萬噸,約占世界總消費量的10%。 PTT消費量的90%直接用于紡絲用作纖維,其余10%用于工程塑料,其中纖維約三分之二用于服裝,三分之一用于地毯。未來幾年,國內PTT潛在市場需求 量為5萬~10萬噸。