糠醛行业研究整理

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1 / 9 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, 2 / 9 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: 3 / 9 玉米芯、棉籽壳、甘蔗渣糠醛酸糠醇糠醛树脂、呋喃溶剂杀虫剂,防锈剂,医药,农药和兽药提炼高级润滑油和柴油呋喃树脂、四氢糠醇、乙酰丙酸砂芯粘结剂(铸造)、涂料、溶剂、增塑剂、药物、香料、助剂等

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4 / 9 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。 5 / 9 6 / 9

下表是国内部分主要糠醛生产商情况(根据网站公开信息整理),其中规模较大的有济南圣泉集团(据悉计划上新三板中)、山东一诺生化、新乡川崎、上海慧盈通。

公司名称 地址 产品与产能

山东一诺生化科技有限公司 聊城 糠醇、2-甲基呋喃、四氢糠醇、N-甲基吡咯烷酮(NMP)

新乡川崎化机有限责任公司 新乡 糠醛10000吨/年、醋酸钠3000吨/年、糠醇

庆云信远化学科技有限公司 德州市 糠醇30000吨

葫芦岛京东呋喃化学有限公司 葫芦岛 糠醇年产5万吨

淄博民大化学有限公司 淄博 糠醇2万吨,铸造用呋喃树脂1万吨、涂料5千吨

保定毅顺化工制品有限公司 保定 糠醛3000吨左右

济南圣泉集团股份有限公司 济南 酚醛树脂15万吨、呋喃树脂12万吨、糠醛、糠醇10万吨

上海慧盈通国际贸易有限公司 上海 工厂:辽宁金昌、马仲河、古城化工、内蒙金宝、敖汉化工

河南弘业升生化股份有限公司 濮阳 10万吨糠醇,2万吨糠醛

内黄县鑫源糠醛有限责任公司 安阳市 5000吨糠醛 7 / 9 4.3 产品出口情况和价格变化

我国是糠醛的出口大国,糠醛出口在全球市场上具有举足轻重的地位,我国历年的两糠产品出口统计情况如下(数据来源海关总署):

中国两糠产品出口统计

年度 糠醛数量(吨) 糠醛金额

(万美元) 糠醛均价

(美元/吨) 糠醇数量(吨) 糠醇金额(万美元) 平均单价(美元/吨)

2000年 49,180.04 2,512.00 510.78 38,493.23 2,966.71 770.71

2001年 24,788.92 1,570.93 633.72 41,884.30 3,507.93 837.53

2002年 27,202.11 1,329.01 488.57 41,612.27 2,757.92 662.77

2003年 22,432.64 1,173.99 523.34 44,094.95 3,196.85 724.99

2004年 26,769.54 2,257.26 843.22 53,062.76 5,500.31 1,036.57

2005年 38,546.87 3,292.82 854.24 75,656.73 8,257.98 1,091.51

2006年 32,965.54 2,388.75 724.62 74,144.47 6,487.03 874.92

2007年 28,605.73 3,027.35 1,058.30 89,784.40 11,455.88 1,275.93

2008年 39,633.25 5,414.52 1,366.16 96,371.43 16,869.98 1,750.52

2009年 20,043.18 1,887.55 941.74 53,041.60 5,856.98 1,104.22

2010年 25,374.86 4,468.21 1,760.88 72,043.34 14,314.54 1,986.93

2011年 40,943.40 8,883.45 2,169.69 92,545.23 24,733.13 2,672.55

2012年 27,368.11 4,142.39 1,513.58 86,480.44 15,401.85 1,780.96

13年1-10 15,515.33 2,044.80 1,317.92 59,946.61 9,114.59 1,520.45

由于我国是糠醛生产大国,出口量较大,同时糠醛属于细分领域的小宗工业品,供需边际效应高,因此国际市场对糠醛需求变动造成了产品价格的大起大落,生产企业也遭受了盈利的大幅波动。糠醛出口历年价格如下所示:

在出口的构成中,近年来我国糠醛出口量有所降低,是因为更多企业出口的是0.00 500.00 1,000.00 1,500.00 2,000.00 2,500.00 平均单价(美元)8 / 9 糠醛的下游产品,以增加出口产品的附加值。其下游产品糠醇及呋喃树脂在国际市场上竞争力很强,这刺激了国内企业对糠醛的需求,使生产总量有了进一步增加,这种发展趋势将会继续保持。

4.4 未来发展趋势

我国已经成为世界的工厂,今后随着我国经济的不断发展,汽车和电子工业的生产将会有更加巨大的发展,对于糠醛的下游产品四氢糠醇的需求将会继续增加,这将成为糠醛需求的又一新的增长点。

糠醛的部分下游产品也是石油化工产品,两者具有替代性,由于国际市场原油价格上涨的影响,由石油化工生产的部分有下降趋势,这也是2004年糠醛及其下游产品出口量和出口价格增加的影响因素。石油是不可再生资源,糠醛则是由可再生资源所生产,从长远看来,以由可再生资源生产的糠醛来生产相关化工品将是一种必然趋势。

糠醛是一种可再生的,非石油的化工原料。生物提炼是生物能源后的第二大生物产业,因其可再生性,未来发展空间较大。但是从短期来看,糠醛行业仍面临产能分散,污染排放,价格波动大等问题。

目前国内的糠醛应用主要是:糠醛—糠醇—呋喃树脂—铸造工业,及石油提炼;0.00 10,000.00 20,000.00 30,000.00 40,000.00 50,000.00 60,000.00 70,000.00 80,000.00 90,000.00 100,000.00 糠醛、糠醇出口量糠醛年度累计(吨)糠醇数量(吨)