1,3-丙二醇(1,3-Propanediol) PDO项目

为人

　　概述
　　1,3-丙二醇(1,3-Propanediol)是生产PTT纤维(聚对苯二甲酸丙二醇酯)的关键原料。此外，以1,3-丙二醇代替1,4-丁二醇，它的用途还包括热塑性聚氨酯、共聚聚酯、工程塑料等。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。
自从1953年涤纶(PET)纤维问世以来，一直领导着合成纤维的发展趋势，可以说在20世纪中还没有开发出能与其匹敌的合成纤维。
　　PTT纤维被专家预测为21世纪最主要的新纤维品种之一，是由美国Shell Chemical公司于1995年研制成功的新型纺丝聚合物，是以对苯二甲酸和1,3丙二醇为单体生产的高质量聚酯原料，其商品名为Corterra，已在西弗吉尼亚洲Point Pleasant的聚对苯二甲酸三亚甲基（醇）酯（PTT）聚合物Corterra制造厂投产，年产Corterra聚合物5443吨。
　　PTT纤维与PET纤维、PBT（聚对苯二甲酸丁二酯）纤维同属聚酯纤维，由同类聚合物纺丝而成,在20世纪PET（涤纶）纤维的产量居各种纤维之冠（1450万吨/年）。而PTT纤维的各项物理机械指标和性能都优于PET性能，PTT纤维既有聚酯的耐化学性又有聚酰胺纤维的良好回弹性、抗污性，且易于染色、手感柔软、富有弹性、易干等特性，将首先在地毯领域替代锦纶。因此，在不久的将来，PTT纤维将逐步替代涤纶和锦纶而成为21世纪大型纤维。而发展PTT，PDO（1,3丙二醇）是基础。
　　目前PTT正在由地毯及纺织品市场选定的几组消费者进行产品质量资格鉴定，以利日后销售。该公司于1996年9月在路易斯安那洲Geismar工厂建立了生产Corterra聚合物的关键原料1,3丙二醇（PDO）生产装置，还准备在Geismar建设年产7.26万吨PDO和9.1万吨Corterra聚合物的工厂。壳牌化学公司还计划与鲁奇-吉玛一起在墨西哥的Altamira（阿尔塔米拉）于2000年底前建成年产11.5万吨的PTT聚合物工厂。壳牌化学公司还以2010年PTT纤维的需求量达到100万吨与大宗聚酯厂考虑在美洲共同销售达成协议。
　　1,3丙二醇PDO的生产方法大致分为三种，其中石油化工路线的有两种：Shell开发的以环氧乙烷为原料的环氧乙烷法和Degussa开发的以丙烯醛为原料的丙烯醛法。另一种PDO的生产方法是生物法。生物法可以以葡萄糖或粗淀粉，如木薯粉为原料，采用双菌种两步发酵法生产PDO。发酵法的第一步是制取甘油,然后经过第二步发酵法制的PDO。
　　我国PET树脂年生产能力已高达330万吨以上，除主要用于工程塑料外，也有少量用于纤维的生产。80年代中期开始PBT合成与纤维生产研究，并有小批量生产，近年来仪征化纤股份公司引进了年产万吨的生产装置。随着近年来国外1,3丙二醇生产技术有新的突破和PTT纤维的生产提供了技术条件。最近上海石化股份公司研究院已开始进行PTT合成的研究工作，在不久的将来会看到国产PTT纤维及其应用。
　　目前，国内还没有1,3-丙二醇生产，随着PTT等相关产品的高速发展，1,3-丙二醇的需求量将很快增长。据了解，目前世界上只有美国壳牌公司和杜邦公司采用化学法批量生产PDO，并进一步聚合生产PTT（聚对苯二甲酸丙二醇酯）。为了垄断市场，这两家跨国公司不对外销售PDO，只向客户销售PTT切片及其下游产品。国内已有仪征化纤、上海华源股份等公司获得壳牌公司授权进口PTT，并已在地毯、针织服装领域初步打开市场，因此人们对PDO国产化寄予厚望。化学法合成PDO不仅投资巨大，而且利用的原料是不可再生的石油资源，且生产过程中产生有毒有害的中间体。相对于化学合成法，生物法合成路线的环境和资源优势显而易见。杜邦公司近几年投入巨资开发生物法PDO工艺，并取得了专利成果，今年5月末已设立合资公司准备上规模化生物法PDO生产线，预计在2006年投产。

　　技术说明
　　1,3 丙二醇是生产PTT纤维材料的重要原料。可以通过化学合成法或生物发酵法生产。
　　生物发酵法分为两步，首先将葡萄糖或淀粉、淀粉水合物、糖蜜等发酵生成甘油。甘油在微生物的作用下发酵生成1,3丙二醇。
　　我们采用的复合菌株是Escherichia coli, Clostridium acetobutyricum, Klebsiella pneumoniae. 在C. acetobutyricum, 有基因导致生成的副产品Butyrate可以被排除。
　　在工艺上，使用的有连续式或间歇式。糖到甘油的转化率为0.48（摩尔/摩尔), 甘油到1,3丙二醇的转化率为0.64（摩尔/摩尔), 最终1,3丙二醇的浓度为85克/升。
　　从工艺的角度讲分为葡萄糖两步发酵法（E. coli plus K. pneumoniae, S. cerevisiae plus K. pneumoniae, S. cerevisiae plus C. acetobutyricum)和一步发酵法(使用复合菌株E. coli)。
　　本技术目前处于中试水平

shyh7731

该产品我公司跟踪了5年了，可是在中国中试成功的只有清华大学的刘德华教授与黑龙江辰能集团的合作，听说已报批国家科委；其他研究的有华东理工大学与扬子石化，使用的是工程菌；其次是江南大学诸葛健教授正在研究，听说效果不错。
    这是一个很有发展前景的产品，估计世界需求量在2020前能达到100万吨。在中国，有几家采用化学法，单成本高。正在进行PTT纤维开发的单位不少，项目论证的公司有3-4家，到时对PDO的需求必然增加，该项目值得推广。

ferment

清华大学刘德华教授已经做过工业化试验了，通过国家验收。现在2万吨规模工业化生产项目正在建设中

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我们公司从2000年开始就研究丙二醇项目了，目前放大中试成功，发酵周期24小时。浓度可以达到70g/L以上。摩尔转化率在65％以上。

icebergwu

我研究生作了三年1，3-PDO，感觉现在国内做的比较好是大连理工的修志龙教授，而且据说抚顺石化院的水平也很高！