糠醛行业分析报告
一、 产品简介
糠醛(Furfural)又名呋喃甲醛,是无色透明的液体,有杏仁样的气味,闪点60摄氏度,熔点- 36. 5 摄氏度,溶于热水、乙醇、乙醚和苯,在空气中氧化逐渐变为黄色至棕褐色。由于它含有一个呋喃环和一个醛基,可以通过氧化、氢化、缩合等反应制取大量的衍生物。糠醛是一种由生物质水解得到的重要的有机
化工原料, 是一种可再生的、绿色的化工产品 。广泛应用在食品、医药、农药和化工等领域,并能合成制取可生物降解的高分子材料。据1832年报道, 德国化学家Doebernier在制取甲酸时,意外发现了糠醛。随后,人们对其物理化学性质及合成方法进行了深入的研究。1922年,美国Quaker oats公司以燕麦壳为原料实现了糠醛的工业化生产。
我国是糠醛生产大国和出口大国,我国的糠醛产业起源于1943年,当时在天津建立了年产50吨的糠醛车间,1958-1960年糠醛产业发展很快,郑州、济南、石家庄等城市的企业都建立了糠醛车间,当时主要原料为棉籽皮,之后由于棉籽皮广泛用于饲料和食用菌的培养基,目前多改用玉米芯。改革开放以后,我国先后建了一大批年产量在500吨左右的小厂,集中在河北、河南、山东、吉林、辽宁等省。目前,糠醛生产企业主要分布在玉米主产地区,据不完全统计,我国现有250余家糠醛生产企业,年产量已近30万吨,年设计产能在40万吨以上,生产的产品约50%外销至国外市场。 二、 生产技术
制取糠醛的方法分为一步法和两步法。一步法是半纤维素水解生产戊糖和戊糖脱水环化生成糠醛两个反应过程在同一个反应器内一次完成,木质纤维原料经破碎后与酸混合, 用蒸汽蒸煮, 然后以纯碱中和剩余的酸溶液, 糠醛蒸汽经冷凝后,
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再经共沸、蒸馏、冷凝、静置、分层得粗糠醛, 最后再用纯碱中和、静置分层、抽真空精制而得糠醛。一步法的设备投资少, 操作简单,残渣含水量低可直接用做锅炉燃料产生蒸汽,在糠醛工业中得到了广泛的应用。但是,一步法生产工艺生产过程中使用蒸汽提移出糠醛,蒸汽消耗量大,存在糠醛收率低、废水废气污染严重等问题。一步法生产工艺如下:
两步法是原料中的半纤维素水解生成戊糖和戊糖在较高温度条件下脱水环化生成糠醛在两个不同的反应器中完成。两步法糠醛生产工艺较为复杂, 设备投资较高, 但是糠醛收率能达到70%以上,可以显著提高经济效益。随着糠醛工业的发展以及原料综合利用要求的提高, 积极发展两步法糠醛生产技术具有重要的经济和环保意义。
三、 产品应用
糠醛主要用于制造糠醇、呋喃树脂和选择性溶剂, 还有一部分用于医药、农药等。糠醛产品应用结构如下所示:
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糠醛树脂、呋喃杀虫剂,防锈剂,医药,农药和兽药砂芯粘结剂(铸造)、涂料、溶剂、增塑剂、药物、香料、助剂等玉米芯、棉籽壳、甘蔗酸渣糠醛糠醇呋喃树脂、四氢糠醇、乙酰丙酸溶剂提炼高级润滑油和柴油
红色字体为主要产品应用。
3.1 糠醛加氢制糠醇
糠醇又名呋喃甲醇,为无色、具有特殊气味、易流动的液体, 是糠醛最主要的下游产品之一,全世界生产的糠醛有50%用于生产糠醇,它具有羟甲基的特性,主要用于制备呋喃树脂,用作汽车、拖拉机等内燃机铸造工业的热射芯盒、砂黏合剂,以提高铸件质量和促进铸造过程的机械化和自动化,此外还可用作清漆、颜料的溶剂和火箭燃料,用于合成营养药物果糠酸钙的中间体乙酰丙酸等。另外糠醇还可以用来生产四氢糠醇, 它的溶解能力很强, 一般用作树脂和燃料的溶剂。
3.2 石油精炼工业
糠醛作为溶剂主要用于润滑剂的精制,在润滑油生产中,糠醛是一种用于分离极溶于糠醛的不饱和环状化合物的萃取剂,经过提炼过的润滑粘性增加,抗氧化能力增强,同时硫磺和碳杂质含量减少,糠醛另一个用途是提高柴油的质量。糠醛不只是用于分离石油的各成分,它也可用于精炼动物油和植物油,从鱼肝油中提取维生素A等。
3.3 呋喃
糠醛经过真空精馏、脱羰基等可以制得呋喃,呋喃加氢可制得四氢呋喃。呋喃是一种重要的化学合成原料,可用于制备四氢呋喃、药物、除草剂、稳定剂和洗涤
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剂等。
3.4 食品、医药、农药、香料、树脂及纤维合成方面的应用
糠醛为原料可加工树脂,合成纤维,合成橡胶,合成香料,西药,农药等。同时也是呋喃、糠酸等重要有机原料,在石油炼制、造纸、香料、染料工业等部门有着广泛的用途。糠醛作为化工原料用于生产糠醛苯酚树脂、糠醛丙酮树脂。用作生产农作物的杀虫剂,防锈剂,医药,农药和兽药;在合成树脂生产中可以用来生产呋喃树脂、糠醛树脂、糠醇树脂等;在助剂方面,可合成橡胶硫化促进剂、橡胶及塑料的防老剂、防腐剂等。此外,糠醛还是合成各种尼龙和呋喃涤纶的原料。 四、 行业分析
4.1 行业技术特点
糠醛的生产技术已经较为成熟,近几年也没有较为重大的技术突破,相对技术含量较低,由于糠醛的生产过程中存在较严重的环境污染问题,发达国家设定的环保标准较高,环保的成本较高,此外,发达国家的劳动力价格较高,这些因素促使发达国家很多糠醛生产厂家纷纷转产。我国是农业大国,糠醛生产所用的原材料玉米芯资源很丰富,价格便宜,另外我国的劳动力也非常便宜,所以在生产成本上具有相对优势,在国际市场上的销售量和所占份额较大。
4.2 市场规模
2008 年全球糠醛行业的市场规模达到了6.19 亿美元。目前全球糠醛行业的市场规模在40-50亿人民币左右。全球的糠醛产能主要集中于中国、美国、欧洲和中东等地区,其中国中国产能占了全球产能的46.66%。中国糠醛市场的生产规模约为20-25亿元人民币。
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