丙三醇:从传统化工原料到绿色能源新星
丙三醇:从传统化工原料到绿色能源新星
丙三醇,又名甘油(Glycerol),是一种无色、无味的黏稠液体,化学式为C₃H₈O₃,分子量92.094,CAS登录号56-81-5。它具有高度吸湿性,能从空气中吸收水分,并与水和多种有机溶剂混溶。作为一种多功能化合物,丙三醇在多个行业中发挥重要作用,其高安全性使其成为许多产品中的关键成分。
传统应用领域的“多面手”
丙三醇的多功能性使其在多个领域都有广泛应用。在食品工业中,它用作甜味剂、保湿剂和溶剂;在医药领域,用于制造药剂、栓剂及外用药膏;在化妆品行业,因其保湿性和稳定性,广泛应用于护肤品中。
近年来,食品饮料行业对甘油的需求急剧增加。它是一种无色、无味的粘稠液体,通常用作甜味剂和保湿剂。由于其独特的性能,它是一种广泛应用于食品工业的多功能物质。作为保湿剂,该产品可以吸引和保留水分,使其成为保持食品新鲜度和质地的绝佳成分。它通常用于糖果、烘焙食品和乳制品的生产,有助于保持水分含量并增强最终产品的质地。甘油还可以作为食品和饮料行业需求量很大的甜味剂。它具有与糖相似的甜味,但热量较少,使其成为传统甜味剂的流行替代品。此外,该产品在食品工业中还有其他一些好处。它是一种无毒、非致癌物质,使其成为可安全食用的成分。它还具有较低的血糖指数,这意味着它不会导致血糖水平显着升高。总体而言,食品和饮料行业不断增长的产品需求证明了其作为成分的多功能性和有效性。其独特的特性使其成为多种食品的理想选择,其安全性和健康益处进一步增强了其吸引力。
在医药领域,甘油缩甲醛作为一种药物载体,用于制备缓释药物,可以提高药物的稳定性和持久性。甘油缩甲醛又称甘油甲缩醛、甲醛甘油缩合物等,外观为无色或微黄色液体,具有特殊的醛香味,密度较大、溶解性好。目前,甘油缩甲醛主流的合成工艺为:以甘油和甲醛溶液为原料,在98%硫酸催化剂作用下,加入环己烷,通过升温脱水,继而发生缩合反应,真空分馏得到产品。国内甘油缩甲醛产品纯度一般在98%以上,分为工业级和药用级,一般来讲,医药级甘油缩甲醛产品对纯度、甲醛含量等产品特性的要求更高。
在化妆品领域,甘油是第三大流行成分,被广泛用于眼部护理、唇部护理、婴儿护理、护肤品和其他个人护理产品。它为个人护理产品提供润滑和光滑度,其保湿性质、降低粘度的能力、调理作用在化妆品中发挥着重要作用。
绿色能源领域的“新星”
随着全球对可持续发展的重视,丙三醇在绿色能源领域展现出新的应用价值。作为生物柴油生产的重要副产品,丙三醇的供应量随着生物柴油产量的增长而增加。据统计,2023年全球生物柴油消费量达到6586万吨,2009-2023年全球生物柴油年复合增长率高达10.34%。我国生物柴油产量约220万吨,发展潜力巨大。
可持续航空燃料(SAF)的需求即将迎来爆发式增长。根据欧盟可再生航空燃料法规,2025年开始,所有在欧盟机场加注的航空煤油必须包含2%的可持续航空燃料,2030年可持续航空燃料加注量提高至6%,2050年提高至70%。这就意味着到2025年强制混合2%的SAF将需要约100万吨SAF。到2035年占比20%将需要1000万吨SAF。到2050年,将需要每年约2550万吨SAF。我们预测2025年开始SAF的需求量将形成爆发式增长。
废弃油脂作为生物柴油和可持续航空燃料的原料,具有明显优势。废弃油脂生产的生物柴油的减排参考值可达到80%。根据RED III的规定,高等级生物燃料(指采用农林业、工业、生活废弃物、藻类、废弃食用油等生产的生物燃料)有阶段性的添加目标,同时还允许在计算可再生能源使用比例时进行添加量的双倍计算。基于废弃油脂的环保优势以及其他原料如棕榈油和豆油的相关土地利用变化风险,废弃油脂将成为未来生物柴油和可持续再生燃料的主流原料。
市场前景与挑战
预计到2032年,全球甘油市场规模将达到31.2亿美元,2024-2032年复合年增长率为5.3%。亚太地区在全球市场中占据最大份额,中国、印度和东南亚终端用途行业的良好增长推动了这一趋势。欧洲作为生物柴油的主要生产地区,其精炼甘油的消费和生产也将受到积极影响。
然而,丙三醇市场也面临一些挑战。生物柴油需求模式的变化导致价格波动,给炼油厂带来经营压力。此外,中美贸易战也在一定程度上限制了市场增长。但随着技术进步和环保要求的提高,这些问题有望得到缓解。
未来展望
丙三醇作为绿色能源领域的重要原料,其发展前景广阔。随着全球对可持续发展的重视,生物柴油和可持续航空燃料的需求将持续增长,这将带动丙三醇市场的进一步发展。同时,其在医药、食品和化妆品等传统领域的应用也将继续扩大。未来,丙三醇将在更多领域发挥重要作用,助力实现绿色低碳目标。