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1,3-丙二醇项目调研报告

1简介

1,3-丙二醇(1,3-PDO)是无色无味的液体，比重1.0537(25℃)，熔点-32℃,沸
点210-211℃，自燃温度400℃。可溶于水，醇和醚，是一种可燃、低毒性的化
合物。稍溶于苯和氯仿，其化学性质体现了醇和二醇的典型性能，能与酸反应后
生成酯。
2用途
1,3-丙二醇（PDO）是一种重要的化工原料，可作为有机溶剂应用于油墨、
涂料、润滑剂、抗冻剂等行业，还可用作药物合成中间体。其最主要的用途是作
为聚合体单体合成性能优异的高分子材料。最主要的用途是作为单体与对苯二甲

酸合成新型聚酯材料—聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)。
1,3-丙二醇可以替代乙二醇，1,4-丁二醇和新戊二醇等中间体用于生产多醇

聚酯及作为碳链延伸剂。其与苯二甲酸合成的聚对苯二甲酸丙二酯（PTT），显
示了比乙二醇、丁二醇为单体合成的聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚对苯二甲
酸丁二酯（PBP）等更优良的性能，被认为是一种兼具PET的高性能和PBT的
易加工性的新型聚酯材料。PTT是纺织工业中一种新型聚酯化学纤维，性能明显
优于PET和PBT，克服了PET的刚性和PBT的柔性，特别是它有优异的回弹性
（拉伸20%时弹性恢复可达100%）、易染性（能在无载体的情况下常压沸染）、
抗污性、耐磨性、低吸水性以及良好的色牢度（抗紫外、臭氧、氮氧化合物），

兼具涤纶、锦纶甚至氨纶的优点，可制作高度蓬松的BCF纱、复合纤维、地毯、
弹力织物、非织造布，适合衣着及多种潜在用途。由1,3-PDO与对苯二甲酸（酯）
合成的聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT），市场应用前景广阔。
1,3-丙二醇脱水和脱氢可以生产与四氢呋喃和γ-丁内酯化学性质相类似的

产品，如氧杂环丁烷，并且通过开环聚合反应生产类似于PTMEG的新型聚合物，
或作为涂料中的反应溶剂。

31,3-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。

3.1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。

3.2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。

3.3生物工程法

由DoPont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。

3.4几种生产工艺比较

表1.11,3-PD生产方法比较
生产方法优点缺点主要研发单位
工艺简单，
催化剂体系简高温高压，
丙烯醛水合加氢法单，剧毒,Degussa公司
对设备要求不储运困难
高
化学法
高温高压，
原料易得，
技术难度大，
储运方便，Shell公司
环氧乙烷法装置投资高，
质量高，UCC公司
催化剂制备及选用复
成本低
杂
利用可再生资易产生底物和产物抑
GBF公司
肠道细菌歧化甘油源，制，
大连理工大学
生成1,3-PD操作简便，转化率及产物浓度低，
生物清华大学
反应条件温和，残留甘油