【2022年05月 嘉肯行业研究部】
节选《2022年中国1,3-丙二醇行业市场竞争分析报告》
1,3-丙二醇介绍
1,3-丙二醇(1,3-PDO)是一种无色黏稠状透明液体，作为一种重要的化工原料，主要用于增塑剂、洗涤剂、乳化剂的合成，用于食品、化妆品和制药等行业。最主要的用途是作为单体与精对苯二甲酸(PTA)合成新型聚酯材料，聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)。
1,3-丙二醇行业起步于上世纪90年代初。Degussa、Shell和Du Pont公司先后建立1,3-PDO生产装置。这三大企业分别采用不同方法生产1,3-丙二醇。其中，Shell公司采用的是环氧乙烷羧基化法(EO法)，德固赛(Degussa)公司采用的是丙烯醛水合氢化法(AC法)，杜邦公司采用的是生物发酵法。
在2004年之前，国际1,3-PDO市场的发展主要是由Shell、Degussa和Du Pont三大企业所主导，虽然产品下游应用领域广泛，但其产业化进程是由PTT的市场需求所推动。这些企业生产1,3-PDO主要是用来生产下游的PTT纤维，如Shell的Cortera品牌和Du Pont的Sorona品牌。(Degussa，现为德国赢创公司，其相关工艺技术被杜邦公司收购)
化学合成法昙花一现
Shell公司1995年开发出环氧乙烷羧基化法生产工艺，1999年开始在美国建立规模化工厂进行1,3-PDO的生产。产品主要是为了生产“Cortera”品牌PTT聚酯。
shell公司对1,3-PDO业务雄心勃勃，产能扩张最为迅猛，项目自投产后的四年间产能持续扩张，到2003年，公司1,3-PDO产能由1万吨提高至9.5万吨，一跃成为全球最大的1,3-PDO生产企业。
遗憾的是，Shell公司选择的技术路线是化学合成法，2005年后，随着全球石油能源价格逐渐上升，化学合成法与生物发酵法相比，不再具有竞争力。2008年，以化学法生产1,3-丙二醇的Shell公司黯然退出市场。
Degussa公司的丙烯醛水合氢化法，同属于化学合成法，该公司因工艺技术生产成本过高，也已退出1,3-PDO业务板块。
生物发酵法的崛起
1995年，美国杜邦公司开展生物发酵法合成1,3-PDO的研究。
杜邦公司为进入PTT产品行业，于1998年购买了Degussa技术，并委托该企业为其生产1,3-PDO，用于制造“Sorona”品牌PTT聚酯。
2001年，杜邦公司和Genencor公司联合技术攻关，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。2003年，杜邦公司宣布其生物发酵工艺可满足工业化生产。
2006年，杜邦同Tate & Lyle公司合资在美国建立第一家用于商业化生产生物基1,3-PDO工厂，产能4.5万吨。公司生物发酵法以玉米为生产原料，工艺技术具有反应条件温和、过程绿色无污染、生产成本低、产物易于分离，且合成的PTT的色泽相较于合成法的要好等众多优点。
生物发酵法的出现，对众多化学合成法生产企业和研发企业而言，是一次降维打击，杜邦公司凭借质量和成本优势，1,3-PDO产品供不应求，全球1,3-PDO市场进入一家独大竞争格局。
2011年，杜邦公司生物基1,3-PDO装置扩产，产能达到6.35万吨。2019年杜邦1,3-PDO装置第二次扩产，产能达到8万吨/年。
中国入局
1996年，国内科研单位开始关注1,3-丙二醇生产技术发展。
1997年国家开始同杜邦等国外公司进行技术转让谈判，但遭到拒绝。1998年我国从国外企业高价进口1,3-丙二醇，而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-丙二醇生产技术，技术路线选择上化学合成法和生物发酵法齐头并进，如：
(1)黑龙江科学院石油化工研究院研究丙烯醛法生产技术；
(2)中科院兰州化学物理研究所研究环氧乙烷法生产技术；
(3)上海石化研究所在研究丙烯醛法生产技术；
(4)大连理工大学、华东理工大学和清华大学在研究微生物发酵法等。
政府部门也非常重视1,3-丙二醇产业发展，把1,3-丙二醇的生产技术开发列为国家“十五”科技攻关项目。根据国家发展和改革委员会《可再生能源中长期发展规划》（2007年）,“到2020年，生物柴油年利用量达到200万吨”，生物柴油产业的发展将推动我国1,3-丙二醇和PTT的产业化。
中国1,3-丙二醇企业的出现
国内1,3-PDO行业发展相对滞后。2002年，国内出现了第一家具有一定规模的1,3-PDO生产企业。
山东邹平铭波化工公司采用的是化学合成法生产1,3-丙二醇，产能规模在千吨级，实际产量不足200吨。公司经营效益一般，1,3-丙二醇业务也没有做大，其最大的价值在于将进口产品的价格拉低到每吨5万元。
国内最早应用生物发酵法生产1,3-丙二醇的企业，是黑龙江辰能生物工程有限公司。2004年，公司建成微生物发酵产1,3-丙二醇的试验装置，并投产对外销售。
2008年黑龙江辰能生物工程有限公司与清华大学合作以甘油为原料，葡萄糖为辅助底物采用两步耦连发酵法生产1,3-丙二醇。该项目为国家高新技术产业化示范工程和国家“十五”科技攻关重点项目。2010年公司建成2000吨产能的生产线。随后公司对产能进一步扩充，但1,3-PDO业务运营并不理想，2013年后逐步陷入困境，最终公司停产。
目前，国内主要的1,3-PDO生产企业是张家港美景荣化学工业有限公司和苏州苏震生物工程有限公司(盛虹集团)。
张家港美景荣化学工业有限公司，成立于2009年，母公司是知名的PTT生产企业的代工厂，早期没有技术和原料，只能从代工起步，后与华东理工大学合作开发甘油生物发酵生产1,3-丙二醇。
2013年，美景荣公司建成我国第一条年产1,3-丙二醇和2,3-丁二醇(BDO)联合生产装置，其中1,3-丙二醇的产能为2万吨/年。也成为国内最大的1,3-丙二醇生产企业，产品销售状况良好，2018年公司规划在连云港新建4万吨产能。
苏震生物工程有限公司是盛虹集团子公司。
盛虹集团与清华大学合作开发甘油生物发酵生产1,3-丙二醇技术。其采用生物柴油副产物甘油作为主要原料，2015年建成年产1万吨1,3-丙二醇生产装置，盛虹集团也是国内首家集1,3-丙二醇生产、PTT合成、PTT纺丝、PTT面料印染技术和产业化，完整PTT聚酯产业链的公司。
小结
这两家企业有一个共同的特征，即主营业务均有PTT产品生产。企业在发展中向产业链上游关键原料延伸。实现甘油——1,3-丙二醇——PTT聚酯的产业链布局，其生产的1,3-PDO产品基本自用为主。
国内1,3-PDO产业，近二十年的发展并不顺畅。2020年，国内的有效产能为3.2万吨，依然落后于杜邦公司。早期的先行者大多已经退出该产业，如辰能生物，邹平铭波；还有众多的化学合成法技术路线探索企业，他们的产品甚至没有机会实现商业化生产。
制约国内1,3-PDO产业发展的因素，一是技术路线选择，还有一个重要原因是下游较为单一的应用市场并不发达。如1,3-PDO在PTT行业的消费量占比超过80%。而PTT的市场的成长性，并没有预期的那么理想。
依赖单一市场的负面影响： 据统计，2018年，国内PTT纤维行业产能为30.5万吨。按照80%的产能利用率测算，对1,3-PDO产品的需求量约为8.9万吨，2018年进口量2.4万吨，占比27%。(进口的1,3-PDO产品主要供应珠海裕华聚脂有限公司，其为杜邦PTT代工企业，生产的PTT产品交由杜邦公司销售至海外市场)。
对国内1,3-PDO生产企业而言，医药和涂料等应用领域的需求，难以支撑万吨级产能，而PTT行业成长性一般，行业需求客户集中，受生产成本控制影响，大客户有天然的向上游产业链整合的冲动。这要求丙二醇生产企业对下游PTT产业有更深的利益渗透。coln.com
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