共聚酯 (PETG/PCTG)
生物基聚丙烯(Bio-based Polypropylene, Bio-PP)
来源: | 作者:大雄化工 | 发布时间: 2025-09-23 | 116 次浏览 | 分享到:

生物基PP目前正处于从示范性生产向初步商业化规模过渡的关键阶段。与已经相对成熟的生物基PET(如可口可乐的PlantBottle)相比,生物基

PP的产业化进程稍慢,但近年来取得了显著进展,并且未来潜力巨大。


一、 研发与技术情况

生物基PP的研发核心在于如何高效、经济地将生物质原料转化为丙烯单体,然后再通过传统的聚合工艺生产出聚丙烯。


目前主要的技术路线有:

1.  生物乙醇/生物异丙醇路线 → 脱水制丙烯:

    这是最接近商业化、也是目前主要采用的技术。通过发酵糖类(来自甘蔗、玉米等)得到生物乙醇,然后乙醇经过催化脱水生成生物基乙烯,

再通过复分解反应等工艺生成丙烯。或者由乙醇生产异丙醇再脱水制丙烯。

    代表企业:巴西Braskem(全球领先者)主要采用此路线。


2.  生物基石脑油路线 → 蒸汽裂解制丙烯:

    将植物油(如废弃食用油)或糖类通过加氢处理(HVO/HEFA工艺)生产出生物基石脑油(或直接得到的生物基丙烯),然后将其送入传统的

石油裂解装置中,生产出生物基丙烯单体。

    这种方法的好处是可以利用现有的石化基础设施,实现“滴入”式生产。

    代表企业/合作:Neste(芬兰)与LyondellBasell等石化巨头合作采用此路线。


3.  气化/发酵路线 → 直接制丙烯:

    将生物质气化合成合成气(CO+H₂),再通过费托合成或甲醇制烯烃(MTO)工艺制得丙烯。或者利用基因改造的微生物直接发酵糖类产生

丙烯。

    这些是更具革命性的下一代技术,目前大部分处于实验室或中试阶段,成本较高,但原料来源更广泛(可使用非粮生物质,如农业废弃物),

是未来的研发重点。


研发挑战

经济性:生产成本仍显著高于石油基PP,高度依赖于化石燃料价格和政府补贴政策。

技术效率:生物质到丙烯的转化效率和选择性仍需提高。

原料可持续性:确保使用非粮、非林地竞争的原料(如二代原料:秸秆、林业废弃物等)是研发的长期方向,以避免“与民争粮、与粮争地”。


二、 生产与供应情况


全球生物基PP的生产能力仍然有限,主要集中在几家领先的化工企业手中。


主要生产商及项目:

1.  Braskem(巴西):

    地位:全球生物基聚合物领域的领导者。早在2010年就率先实现了生物基PE的大规模生产。

    生物基PP进展:2023年,Braskem宣布在其位于巴西的工厂成功生产出首批基于甘蔗的生物基聚丙烯,并已获得国际可持续发展和碳认证

(ISCC PLUS)。这标志着生物基PP商业化的重要里程碑。其年产能目前为“工业规模”,正积极向全球客户提供样品和商业量产品。

2.  LyondellBasell(荷兰/美国):

    合作模式:与全球最大的可再生柴油生产商Neste建立了战略合作。

    生产过程:Neste利用其专有的加氢处理(HVO)技术,将废弃食用油和动物脂肪等转化为生物基碳氢化合物(相当于生物基石脑油/丙烯)。

LyondellBasell则在其欧洲(如荷兰Wesseling、德国Worms)的裂解装置中使用这些原料,通过质量平衡法生产出生物基PP和PE。

    规模:双方合作已实现每年数万吨的联合生产能力,并计划进一步扩大。


3.  Neste(芬兰):

    角色:更侧重于上游原料的供应。它是全球最大的可再生航空燃料和柴油生产商,其生产的生物基碳氢化合物除了供应给LyondellBasell,也

与其他化工公司合作,是生物基聚合物原料的关键供应商。


4.  其他参与者:

    SABIC:也曾宣布开发生物基PP,并拥有相关技术。

    三井化学等日本企业也在进行相关研发。

    一些初创公司如Gevo(美国)等也在开发基于异丁醇路线的生物基丙烯技术。


供应模式

“滴入式”供应:目前主流的供应模式。生物基原料在现有的化工厂中与化石原料混合加工,通过质量平衡认证(如ISCC PLUS, RSB)来追踪和

认定最终产品中的生物基含量。这种方式能快速扩大供应而不需要巨额的新建厂投资。

专用生产线:像Braskem的示范项目,有更独立的生产线。


三、 市场驱动因素与挑战

驱动因素:

1.  品牌商与消费者需求:众多跨国品牌(如丰田、宝马、雀巢、联合利华、美的等)为了履行其*碳中和*和*可持续发展*承诺,对生物基材

料的需求急剧增长,是推动生物基PP发展的最直接动力。

2.  政策与法规:欧洲的“绿色新政”、碳边境调节机制(CBAM),以及各国的生物基产品补贴和强制掺混政策,为生物基PP创造了有利的市场

环境。

3.  技术进步:催化效率提升和成本下降正在使生物基PP的经济可行性逐渐提高。


主要挑战

1.  价格竞争力:生物基PP的价格通常比石油基PP高出30%到一倍不等,是其大规模推广的最大障碍。

2.  原料供应与可持续性认证:可持续生物质原料的大规模、稳定供应是一大挑战。必须通过严格的认证体系来确保其整个生命周期的碳减排效

益和不会导致间接土地利用变化(ILUC)。

3.  产能限制:尽管在增长,但总产能与巨大的塑料市场需求相比仍然很小。


四、 区域分布特点

欧洲:是当前最大的需求和消费市场,得益于其激进的气候政策和领先的品牌商。LyondellBasell和Neste的合作生产也主要位于欧洲。

北美:拥有强大的研发能力和初创企业(如Gevo),市场需求也在快速增长。

南美(特别是巴西):凭借Braskem和其丰富的甘蔗资源,成为全球最重要的生产和技术策源地之一,具有天然的原料优势。

亚洲:日本企业技术研发较早,中国作为全球最大的PP生产和消费国,目前仍以石油基为主,但对生物基材料的关注度正在迅速提升,未来潜

力巨大。


总结

全球生物基PP产业已经突破了技术瓶颈,实现了初步的商业化生产和供应,但整体仍处于市场导入期和产能爬坡期。其发展由欧洲和美洲的领

先化工企业(Braskem, LyondellBasell, Neste)主导,并受到下游品牌商减碳需求的强力拉动。


未来的增长将依赖于:

1.  进一步降低生产成本。

2.  扩大可持续原料的供应基础(特别是第二代非粮原料)。

3.  继续完善全球认可的碳核算与可持续性认证体系。


预计在未来5-10年,随着技术成熟和碳定价机制的推广,生物基PP的市场份额将显著增加,成为高端、低碳塑料应用的重要选择。



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