由于化學(xué)合成法生產(chǎn)1,3-丙二醇的選擇性和產(chǎn)率較之其他二元醇(如乙二醇,、異丙二醇,、1,4-丁二醇)要低,,1,3-丙二醇的應(yīng)用僅限于一些特殊場(chǎng)合,如二氧雜環(huán)己烷的合成,、具有特殊性能的聚氨酯的合成以及光穩(wěn)定性較好的聚酯的合成等,,產(chǎn)量極為有限,,售價(jià)偏高。
回顧1990年代初,,由于1,3-丙二醇的工業(yè)用途相對(duì)較少,,全球的1,3-丙二醇的工業(yè)產(chǎn)量很低,價(jià)格卻較高(30美元/kg),,1991年的產(chǎn)量?jī)H為100t,,市場(chǎng)占有率遠(yuǎn)不及乙二醇、1,2-丙二醇,、1,4-丁二醇,、2,3-丁二醇等其它二醇。1990年代中期工業(yè)上成功地開發(fā)出以1,3-丙二醇為原料的新型聚酯材料-聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯,,簡(jiǎn)稱PTT,。1998年在美國(guó)PTT被評(píng)為六大石化新產(chǎn)品之-,世界很多跨國(guó)化學(xué)工業(yè)公司如殼牌,、杜邦等也都對(duì)它產(chǎn)生了濃厚的興趣,。1995年殼牌公司率先實(shí)現(xiàn)將PTT商品化,商品名Colterra,,2000年殼牌公司PTT的生產(chǎn)能力為100 kt/a,,并且已于1999年底將在美國(guó)路易斯安那州2kt/a的1,3-丙二醇生產(chǎn)裝置擴(kuò)產(chǎn)為72 kt/a。2000年美國(guó)杜邦公司開發(fā)出PTT并且注冊(cè)了商品名為Sorona,。另外德國(guó)Degussa公司也是世界上生產(chǎn)PTT和1,3-丙二醇的大公司,,具有50kt/a的1,3-丙二醇生產(chǎn)能力。目前由于合成PTT的原料-1,3-丙二醇的合成方法的改進(jìn),,成本大大降低,,使工業(yè)生產(chǎn)合成纖維的前景非常看好,。與殼牌公司和Degussa公司的化學(xué)法生產(chǎn)不同,,杜邦公司擬采用生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)1,3-丙二醇,并且正與Tate&Lyle Citric Acid公司聯(lián)合開發(fā)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù),,中試實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行當(dāng)中,,生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)1,3-丙二醇也將實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。關(guān)于價(jià)格方面:1991年其價(jià)格為30美元/kg,,是其他二醇的十幾倍以至幾十倍,。但是,1997年情況發(fā)生了變化,,1,3-丙二醇的價(jià)格降至3-5美元/kg,,這是由于產(chǎn)量大幅度增加所致。1991年,全球1,3-丙二醇產(chǎn)量為100t,,1997年增加到1.2萬(wàn)t,。1998年德國(guó)Degussa公司建立了一套9000t/al,1,3-丙二醇裝置,;殼牌公司在1999年下半年將年產(chǎn)3600t的裝置擴(kuò)建到7.2萬(wàn)t/a,。因此1999年全球1,3-丙二醇總生產(chǎn)能力擴(kuò)大到8.l萬(wàn)t。2000-2006年以來(lái),,1,3-丙二醇的產(chǎn)量將進(jìn)一步提高,,但價(jià)格變化不大,至少不低于2美元/kg,。
我國(guó)1,3-丙二醇的工業(yè)生產(chǎn)尚屬空白,,僅有少數(shù)幾家化學(xué)試劑廠(如北京化工廠、上海試劑一廠等)用縮水甘油酸乙酯經(jīng)氫化鋁擁還原制得試劑產(chǎn)品,,而大宗工業(yè)用1,3-丙二醇仍需進(jìn)口,。隨著PTT的研制開發(fā),1,3-丙二醇的需求量會(huì)不斷增加,,供需矛盾將更加尖銳,,因此國(guó)內(nèi)有些企業(yè)正在考慮開發(fā)或引進(jìn)該產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)。天津大學(xué)化工學(xué)院擬采用合資方式興建以玉米淀粉為原料生產(chǎn)1,3-丙二醇的產(chǎn)業(yè)化工程,。1,3-丙二醇不僅是良好的溶劑,、抗凍劑、保護(hù)劑,,由于它含有雙功能基還可以參與多個(gè)化學(xué)合成反應(yīng),,如二氧六環(huán)的合成,以它為單體可以生產(chǎn)出特殊場(chǎng)合使用的聚酯,、聚醚,、聚氨酯等縮聚物。1990年代合成出新的聚酯材料聚對(duì)丙二甲酸丙二醇酯(PTT),,研究表明PTT較其它二醇如乙二醇,、1,4-丁二醇形成的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)具有更加獨(dú)特的性質(zhì),。
對(duì)于1,,3一丙二醇原料的發(fā)展展望預(yù)測(cè),其實(shí)生物法合成1,,3一丙二醇可利用再生資源,,與化學(xué)合成法相比具有條件溫和、操作簡(jiǎn)便,、副產(chǎn)物少,、無(wú)環(huán)境污染,、能耗低、投資小等優(yōu)點(diǎn),。DuPont公司稱,采用生物技術(shù)生產(chǎn)1,3-丙二醇的成本與PET所用單體EG的成本接近,。另外,,1,3-丙二醇是合成聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的重要原料,它與對(duì)苯二甲酸(PTA)反應(yīng)聚合得到PTT,。而PTT是具有良好發(fā)展前景的工程塑料,,該聚合物紡織的纖維兼有一般聚酯PET的耐污性(耐化學(xué)品污染)和尼龍的回彈性,此外它還具有易于印刷著色,、較好的抗紫外線變色性能,、不易起靜電、吸水較少等優(yōu)點(diǎn),,有望與PET,、PBT和尼龍形成競(jìng)爭(zhēng)。如果PTT占有10%現(xiàn)有尼龍的市場(chǎng)份額,,每年將有1.95億磅的PTT需求,;如果PTT使紡織材料市場(chǎng)擴(kuò)大5%,每年將會(huì)帶來(lái)0.65億磅PTT的需求,。相應(yīng)地,,每年1,3一丙二醇的市場(chǎng)需求將達(dá)到1億磅,。新型優(yōu)質(zhì)聚酯材料PFT已經(jīng)在地毯,、織物、無(wú)防布,、薄膜和熱塑性工程材料方面展示了良好的應(yīng)用前景,,PTT更多新功能正在開發(fā)。1,3-丙二醇作為PTT的單體,,將具有極為廣闊的市場(chǎng)潛力,。就其生產(chǎn)來(lái)看,微生物發(fā)酵法以其原料易得,、可利用再生資源,、對(duì)環(huán)境友好展示了其美好的發(fā)展前景,可以預(yù)料隨著人們對(duì)環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)以及一次性資源面臨枯竭的危險(xiǎn),,生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)1,3-丙二醇與化學(xué)法相比將越來(lái)越顯示出其強(qiáng)勁發(fā)展后勁,。當(dāng)前杜邦公司的以玉米淀粉等廉價(jià)可發(fā)酵物質(zhì)經(jīng)生物轉(zhuǎn)化生產(chǎn)1,3-丙二醇已經(jīng)在生產(chǎn)成本上達(dá)到或接近了化學(xué)法生產(chǎn)的水平,可以和化學(xué)法生產(chǎn)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng),。杜邦公司已經(jīng)處在了世界生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)1,3-丙二醇的領(lǐng)跑地位,。我國(guó)的-些企業(yè)和研究單位也加緊了這方面的研究工作,,但在1,3-丙二醇生產(chǎn)開發(fā)上-定要注意避開杜邦等大公司的專利,不然取得的科研成果將得不償失,,企業(yè)的開發(fā)也必須要注意這一點(diǎn),。