1,3-丙二醇（PDO）为何备受关注？

随着中国新材料产业的推进，相关辅料也越来越热门，其中1,3-丙二醇（PDO）就是2022年备受关注的一个产品。为何1,3-丙二醇受到了高度关注？未来市场是否还有发展机会？

1,3-丙二醇英文简称为PDO，是一种聚合物单体合成性能优异的高分子材料，产品附加值高。1,3-丙二醇是一种无色透明、无味液体，可与水、醇及多种有机溶剂混溶，稍溶于苯和氯仿，具备醇和二醇的典型性能。

作为一种重要的化工原料，1,3-丙二醇主要可用于增塑剂、洗涤剂、防腐剂、乳化剂的合成，也可用于食品、化妆品和制药等行业。但其最主要的用途是作为聚合物单体合成性能优异的高分子材料，替代乙二醇、丁二醇生产多醇聚酯，用于制造性能优异的新型聚酯纤维PTT，进而应用于服装、地毯、电子、汽车等市场。

图 1 PDO产业链流程图（图片来源：华经情报网）

一、1.3-丙二醇的生产技术介绍

根据相关调查，国际上制备1,3-丙二醇的方法分为化学合成法和发酵法两种，化学合成进行1,3-丙二醇制备的方法有EO法、丙烯醛水合法。丙烯醛水合法是丙烯醛水化制3-HPA，再加氢制得1,3-丙二醇，投资相对较低。丙烯醛水合法的缺点是丙烯醛来源困难，有剧毒，且制得的丙二醇质量差。

发酵法生产1,3-丙二醇方法分两种:

(1)以工业甘油为原料，经厌氧发酵制取1,3-丙二醇。

(2)运用基因工程手段将葡萄糖转化为甘油基因和将甘油转化为1,3-丙二醇基因同时移入某一细菌体内，再利用该菌发酵制取1,3-丙二醇。

我国发酵法生产甘油的研究水平世界领先，清华大学的甘油二步发酵法生产工艺世界首创，二步发酵法生产1,3-丙二醇实验已获成功，国内采用先供氧制取甘油后厌氧制取1,3-丙二醇的二步藕联法工艺技术成熟。

EO法又称环氧乙烷羰基合成法，具有两条工艺路线，分别是环氧乙烷氢甲酰化法和环氧乙烷氢酯基化法，具备成本低，原料易得，产品质量好等特点，壳牌公司率先采用该方法工业化生产1,3-丙二醇。由于环氧乙烷羰基化法在生产成本及产品质量等方面优势明显，将成为国内外1,3-丙二醇的主要生产方式，但目前在中国还没有工业化应用，处于研究阶段。

环氧乙烷氢甲酰化工艺是指采用环氧乙烷与合成气(CO+H2)羰基化反应制备1,3-丙二醇的过程，如果反应物在催化剂作用下直接反应制得1,3-丙二醇，称为一步环氧乙烷氢甲酰化法。

对于1,3-丙二醇的技术来源，平头哥看到，清华大学、华东理工大学、大连理工大学、上海理工大学、南京工业大学等院校均拥有相应生产工艺包，上海石化、兰州石化、黑龙江石油化工研究院也都有相应研究成果，国内技术生产企业在与院校合作的基础上进行相应的技术研发与改进。

二、为何1,3-丙二醇关注度较高？

平头哥认为，1,3-丙二醇在2022年出现了较高的关注度，主要是基于1,3-丙二醇的下游消费市场反向驱动。根据调查，1,3-丙二醇下游主要应用在PTT聚酯等领域。

PTT聚酯被行业内称为“PET的替代品”，是高端聚酯的消费市场，同时国家相关规划也将PTT产品作为未来研究开发的重点新产品。PTT纤维具有良好的拉伸性，可以广泛应用于混纺、织布等行业，主要是用于高档睡衣、地毯等体感度较好的产品生产。

图 2 PTT聚酯产业链流程图

PTT是国家新材料规划中重点提及的产品，也是未来对PET形成明显潜在替代的产品，其中主要原料PTA供应充足，而1,3-丙二醇就成为了限制PTT产业发展的最大障碍。根据平头哥数据调查，截至2022年底，中国1,3-丙二醇市场规模不足5万吨/年，产量不足2万吨/年，进出口均为千吨左右，中国的1,3-丙二醇消费市场不足2万吨。

此外，中国1,3-丙二醇在过去几年中的供应保持增速缓慢，整体消费市场始终维持在2万吨左右，这与供应端增速缓慢有直接关系。

三、为什么说PET聚酯可能会被PTT聚酯替代？

关于PET产业的发展及未来可能被替代的问题，是一个相对宏观且专业的问题，在此不做详细分析，平头哥仅简要阐述几点个人观点。

1、聚酯产业同质化及低端化较为严重，高端化产品占比极小。聚酯下游可以粗分为瓶片、切片、长丝、短纤和薄膜，下游在矿泉水瓶、聚酯纤维、长丝等领域应用较为广泛，但是大多为低端的消费应用。在中国产业高速发展的当下，聚酯的改性走高端路线，又受到成本的巨大限制，因而对于PTT的消费需求会增长。

2、聚酯近几年的消费增速已经开始下降，已经没有当年的高速增长势头。根据过去12年的聚酯工业的消费增速来看，平头哥发现过去12年中，聚酯的消费整体增速呈现了明显的减缓的趋势，从最高增速14%左右，目前已经降低至2%左右。虽然没有出现负增长，但是长周期的减缓趋势已经较为明显。在这样的趋势下，聚酯工业腾挪出的市场消费空间，很有可能会转移至PTT市场。

图 3 中国PET消费同比增速趋势

四、PTT产业发展将会推动1,3-丙二醇如何发展？

根据平头哥调查，未来中国将会新增最少6套1,3-丙二醇的装置，预计未来10年内，中国1,3-丙二醇的市场规模将会增长至35-40万吨/年，供应量也将会增长至23万吨左右。1,3-丙二醇产业规模的增长，会受到下游PTT消费规模和自身生产技术的双重影响。

据了解，国外1,3-丙二醇的生产多为发酵法生产，杜邦生物的PDO生产工艺是以玉米为原料，将淀粉糖转化为甘油生产1,3-丙二醇，在原料、水电成本方面具有较大优势，指标优于国内企业。德国Degussa公司则是采用化学合成法制备PDO，美国壳牌是采用EO法制备。国外的化学合成法技术封闭，不对外转让，这也导致中国市场想要发展1,3-丙二醇，大部分选择发酵法。

中国已投产的1,3-丙二醇企业，全部采用发酵法生产方式。代表性企业有：华美生物、苏震生物、清大智兴生物。

平头哥认为，随着中国化工技术的发展和进步，中国将会在化学合成法制备1,3-丙二醇方面出现突破。1,3-丙二醇未来消费的新驱动来自PTT纤维的规模增长，也是目前已有PET企业的转型升级方向，建议与PET企业配套建设1,3-丙二醇装置，充分发挥产业链优势，规避技术带来的全球竞争劣势。