【正文】 020 945 670 701 1370 11 2020 1215 1050 480 1530 2020 1545 1280 420 1700 2020 1600 1390 400 1800 20202020年，我國(guó) PTA產(chǎn)能年均增長(zhǎng)率為 ％，產(chǎn)量年均增長(zhǎng)率為 ％，消費(fèi)量年均增長(zhǎng)率為 ％。 隨著我國(guó)大型 PTA成套技術(shù)的開(kāi)發(fā)成功和更多外資企業(yè)的加入，幾十萬(wàn)噸級(jí)的 PTA項(xiàng)目紛紛啟動(dòng)。但到 2020年，這一比例將降至 20％。 表 3 我國(guó) 1,3丙二醇生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)能 （萬(wàn)噸 /年） 以往采用酯交換法生產(chǎn)聚酯，但由于 PTA生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步， DMT（對(duì)苯二甲酸二甲酯）的產(chǎn)量不斷下降，酯化法已成為生產(chǎn)聚酯的主流。 由于看好 1,3PDO市場(chǎng)前景，國(guó)內(nèi)不少企業(yè)在積極開(kāi)發(fā) 1,3PDO項(xiàng)目，主要是上海石化股份有限公司、黑龍江辰能生物工程有限公司、河南天冠集團(tuán)公司等。 2020年 12月 19日，修志龍教授主持完成的 “ 微生物發(fā)酵法中試生產(chǎn) 1,3丙二醇 ” 項(xiàng)目通過(guò)鑒定，與會(huì)專(zhuān)家認(rèn)為該項(xiàng)目采用的發(fā)酵和分離技術(shù)具有明顯的創(chuàng)新性，總體處于國(guó)際先進(jìn)水平。他們首先將玉米淀粉變成糖化液；然后用假絲酵母、釀酒酵母、接合酵母、芽孢桿菌、曲霉等好氧菌將葡萄糖轉(zhuǎn)化為甘油；再用克雷伯氏桿菌 (Klebsiella)、檸檬菌(Citrobacter)和梭狀芽孢桿菌 (Clostridia)等厭氧菌將甘油進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為 1,3PDO。其中試產(chǎn)品在儀征化纖、遼陽(yáng)石化等單位試用，與從國(guó)外進(jìn)口的 1,3PDO聚合得到的 PTT進(jìn)行 9 對(duì)比，結(jié)果表明清華大學(xué)生物法 1,3PDO中試產(chǎn)品聚合得到的 PTT的特性粘度、色澤等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)超過(guò)了進(jìn)口產(chǎn)品。 清華大學(xué)應(yīng)用化學(xué)研究所劉德華教授等近年來(lái)又發(fā)明了一種外源添加反丁烯二酸促進(jìn)微生物合成 1,3PDO的方法，適用于 1,3PDO的厭氧及有氧發(fā)酵過(guò)程，其優(yōu)點(diǎn)在于：可加速菌體對(duì)甘油的利用，顯著提高 1,3PDO濃度和生產(chǎn)強(qiáng)度，降低生產(chǎn)成本。 清華大學(xué)對(duì)以克雷伯氏菌和葡萄糖作為輔助底物發(fā)酵生產(chǎn) 1,3PDO進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)以葡萄糖單獨(dú)作為底物發(fā)酵時(shí)不生成 1,3PDO；以葡萄糖和甘油為混合底物時(shí)，菌體濃度顯著提高。 中石化北京化工研究院將環(huán)氧乙烷與合成氣通入有機(jī)溶劑中，在羰基鈷催化劑存在下，進(jìn)行氫甲酰化反應(yīng)；然后通入空氣或氧氣，使羰基鈷催化劑氧化生成鈷沉 淀物；將鈷沉淀物和溶液離心分離、過(guò)濾后返回反應(yīng)釜中，進(jìn)行下一次反應(yīng)；向?yàn)V液中加入去離子水后進(jìn)行真空蒸餾，得到 3羥基丙醛水溶液；最后進(jìn)行氫化反應(yīng)，生成 1,3PDO。 蘭州石化公司石油化工研究院開(kāi)展了以丙烯醛為原料的水合氫化制 1,3PDO的工藝路線(xiàn)，丙烯醛水合工藝在裝填離子交 換樹(shù)脂的固定床反應(yīng)器上進(jìn)行，空速為 3～ 6h1,丙烯醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 %、 60℃ 下，丙烯醛的轉(zhuǎn)化率為 %， 3HPA的選擇性為 %。 黑龍江石油化工研究院采用丙烯醛水合氫化法 制備 1,3PDO，也已取得階段研究結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)室研究基礎(chǔ)上建成 50t/a中試裝置。在裝有陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化劑的固定床反應(yīng)器中進(jìn)行水合，在丙烯醛質(zhì)量分?jǐn)?shù) 13%～ 17%的反應(yīng)條件下，單程轉(zhuǎn)化率達(dá)到 85%，選擇性大于 90%。但 目前絕大多數(shù)研發(fā)單位還處于小試、中試階段，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。 1998年我國(guó)可以向國(guó)外企業(yè)高價(jià)進(jìn)口 1,3PDO，國(guó)內(nèi)大型石化公司也開(kāi)始看好 PTT聚酯項(xiàng)目，這促使國(guó)內(nèi)一批科研單位開(kāi)始研發(fā) 1,3PDO。 國(guó)內(nèi)科研單位 1996年開(kāi)始關(guān)注 1,3PDO生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展 。該技術(shù)先采用 SAIT 開(kāi)發(fā)的將 8 環(huán)氧乙烷均相加氫酯化生成羥基酯中間體工藝 ， 再采用 DPT的加氫、精制工藝將該中間體進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成 1,3PDO， 產(chǎn)品純度足以滿(mǎn)足聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)的需要。 2020 年 2 月 ， 杜邦公司已將美國(guó)金斯頓的 萬(wàn) 噸 /年 Sorona PTT 裝置轉(zhuǎn)變?yōu)橛晒任锷a(chǎn)的 1,3PDO來(lái)生產(chǎn) PTT， 該公司還計(jì)劃 2020年投產(chǎn) 萬(wàn) 噸 /年 的生物法 1,3PDO裝置。第一步由細(xì)菌發(fā)酵轉(zhuǎn)化成丙三醇 ， 第二步將丙三醇發(fā)酵轉(zhuǎn)化成 1,3PDO。 Lyle 公司谷物加工工廠(chǎng)內(nèi)。以谷物為原料、用生物法制 造 PTT 的總費(fèi)用比現(xiàn)在從石油化工產(chǎn)品制造要便宜 25%。1995 后 ， 殼牌公司、杜邦公司研發(fā)的新技術(shù)已使 1,3PDO生產(chǎn)成本大幅下降 ， 接近現(xiàn)有乙二醇的水平 ， 推動(dòng)了 PTT的發(fā)展。 而且，更重要的是這種生物工程生產(chǎn)工藝標(biāo)志了合成纖維的生產(chǎn)開(kāi)始擺脫對(duì)于石油的依賴(lài)、采用可再生資源的革命性的開(kāi)端，這對(duì)于自然資源的合理利用、對(duì)于經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展都有極重大的意義。公司計(jì)劃在田納西州洛頓市 (Loudon)建設(shè)其第一家用于商業(yè)化生產(chǎn)的工廠(chǎng)，并 2020年建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為 /年。杜邦 Tate amp。聚合物生產(chǎn)，只是提供 PTT切片用于聚合生產(chǎn) PTT，技術(shù)含量相對(duì)較低，對(duì)杜邦的 PDO生物法生產(chǎn)技術(shù)壟斷不構(gòu)成任何威脅。 由于目前世界上采用轉(zhuǎn)基因工程菌發(fā)酵法生產(chǎn) 1,3PDO的只有杜邦一家，因此杜邦通過(guò)專(zhuān)利申請(qǐng)將相關(guān)的技術(shù)和工藝進(jìn)行了嚴(yán)密的保護(hù)，形成了高度的技術(shù)壟斷。 Degussa公司采用的是丙烯醛水合氫化法，殼牌公司采用的是環(huán)氧乙烷碳基化法，兩個(gè)公司走的都是 “ 石化 合成路線(xiàn) ” 。 目前全球 1,3PDO的生產(chǎn)基本上被德國(guó) Degussa 公司、美國(guó) 殼牌 公司和美國(guó) 杜邦 公司三家 壟斷 。直到 1995 年德國(guó) Degussa 公司的以丙烯醛為原料合成 1,3PDO 的新工藝開(kāi)發(fā)成功，以及美國(guó) Shell公司用 環(huán)氧 乙 烷為原料開(kāi)發(fā)成功低成本的 1,3PDO，才使 1,3PDO有了很大的發(fā)展。從此揭開(kāi)了將 PTT這一具有優(yōu)異性能的高分子新產(chǎn)品進(jìn)入產(chǎn)業(yè)界、投入廣泛的應(yīng)用試驗(yàn)工作的新的一頁(yè)。 用于制備 PTT的關(guān)鍵原料 1,3丙二醇（ 1,3PDO）曾經(jīng)是實(shí)現(xiàn) PTT工業(yè)化生產(chǎn)的最大難題。 與酯交換法相比，酯化法生產(chǎn)過(guò)程無(wú)需回收甲醇，可簡(jiǎn)化回收過(guò)程與設(shè)備，生產(chǎn)效率提高，并能減少環(huán)境污染，生產(chǎn)工藝合理。 7 三、 PTT的生產(chǎn)成本優(yōu)勢(shì) 簡(jiǎn)述 PTT的合成方法有酯化法和酯交換法。因此， PTT也是極具應(yīng)用潛力的熱塑性工程塑料，可與 PET、 PBT和 PA66在電子 、 電氣、汽車(chē)、器具和家具市場(chǎng)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。 PTT作為熱塑性工程塑料，主要優(yōu)點(diǎn)在于既具有 PET的物理性能，包括強(qiáng)度、韌性和耐熱性，又具有 PBT的加工優(yōu)勢(shì)，如熔體溫度低、結(jié)晶快等，同時(shí)又保持聚酯的基本優(yōu)點(diǎn)，即尺寸穩(wěn)定性、電絕緣性和耐化學(xué)品性。 PTT纖維還可做建筑用安全網(wǎng)，由于安全網(wǎng)要求纖維模量小，回彈性好，因而 PTT纖維是這類(lèi)安全網(wǎng)理想的纖維。 在其它應(yīng)用方面，由于 PTT 通過(guò)紡粘法能紡制無(wú)紡布。但混織物影響回收利用，易污染環(huán)境，不符合綠色環(huán)保原則，為了便于回收利用，國(guó)際上趨向于使用單一纖維。 近年來(lái)，我國(guó)各種裝飾用紡織品用量逐年增加，僅汽車(chē)內(nèi)裝飾纖維用量 2020年已達(dá)到 5 萬(wàn)噸， 2020年將達(dá)到 8 萬(wàn) 噸 ，到 2020 年將可達(dá)到 10萬(wàn)噸以上。另一方面，由于 PTT纖維優(yōu)異的易染性能，以及良好的可回收性，符合當(dāng)今 “ 綠色、環(huán)保 ” 的潮流，有利于采用先進(jìn)的染整技術(shù)制成各種透氣防水、防皺、起緘、易吸污及防紫外線(xiàn)等功能化布料，再配合織物的組織結(jié)構(gòu)、色彩應(yīng)用、穿著感等因素，將使 PTT織物達(dá)到市場(chǎng)性、功能性、實(shí)用性與 流行性兼并的服用纖維原料，具有更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和商品開(kāi)發(fā)價(jià)值來(lái)滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。 PTT 纖維還可以和其它材料復(fù)合紡絲或同各種纖維如貼、 PET、棉、毛等交織成具有彈性、穿著更舒適、更有個(gè)性化的針織或機(jī)織的面料。 PTT纖維具備優(yōu)良的回彈性、蓬松性、柔軟性和免用促染劑和常壓易染等特性，用它生產(chǎn)的彈性纖維，彈性回復(fù)性和回彈率均優(yōu)于 PBT、 PET、 PP 纖維，伸長(zhǎng) 20%后 PTT纖維可恢復(fù)到原長(zhǎng)，能與 PA纖維相媲美。 綜上所述， PTT在地毯領(lǐng)域中，具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。 PTT纖維機(jī)械性能與 PA6纖維相當(dāng)，抗污性與可回收性?xún)?yōu)于 PA6 纖維，鋪地性能優(yōu)良，且色牢度好，耐紫外線(xiàn)、臭氧和 NO2，耐磨性好，吸水率低 (％ )，靜電少等優(yōu)點(diǎn)。近 2年，由于潛在的市場(chǎng)前景，我國(guó)錦綸地毯發(fā)展較快。錦綸地毯由于回彈性好、抗靜電、防污，需求量逐年上升，尤其近幾年 6 來(lái)中高檔賓館和飯店等裝飾的需求，使錦綸地毯市場(chǎng)趨旺。目前國(guó)內(nèi)化纖地毯供大于求，品種主要以中低檔丙綸地毯為主，國(guó)內(nèi)年產(chǎn)能力約 2020 萬(wàn)平方米，有近 1/3化纖地毯生產(chǎn)廠(chǎng)家處于停產(chǎn)或半停產(chǎn)狀態(tài)。在產(chǎn)品的品質(zhì)和成本上都優(yōu)于PBT和錦綸。 無(wú)紡布 PTT可用于生產(chǎn)無(wú)紡布，適合于各種無(wú)紡設(shè)備，成品手感柔軟、回彈性好，比錦綸更具有優(yōu)勢(shì)，而且成本大大低于錦綸。 PTT地毯具有回彈性好、 易染、色彩鮮艷、膨松性好、抗污性好、吸水性低、清洗方便、耐磨等優(yōu)點(diǎn)。 PTT可以和 PET、 PBT、錦綸等化纖復(fù)合生產(chǎn)。 PT