2014年全球呋喃羧酸(FDCA)市场规模为8820万美元,预计2015年至202乐鱼体育手机网站入口0年将以33.5%的复合年增长率增长。呋喃羧酸或FDCA是一种氧化呋喃衍生物,是一种高度稳定的化合物。由于它有可能被用作各种石化产品(如己二酸和对苯二甲酸)的替代品,在过去十年中进行了大量的研发。
该产品被美国能源部列为建立未来“绿色”化学工业的12种优先化学品之一。直到今天,由于生产过程在经济上不可行,它从未实现过工业批量商业化。FDCA经济生产的关键问题是生产FDCA - 5-羟甲基糠醛(HMF)所需中间体的不稳定性。
2,5-呋喃羧酸的合成要比羟甲基糠醛的合成容易得多,其主要问题是需要昂贵的催化剂,需要高压,羟甲基糠醛分解为乙酰丙酸和甲酸,DMSO的分离以及如果用DMSO作为溶剂,副产物的毒性。目前供应的FDCA仅用于科研目的,可根据客户要求定制供应。
呋喃羧酸的经济生产预计将导致对生物基FDCA的巨大需求,因为它有潜力取代大量的石油基化学品和生物基中间体,如乙酰丙酸和琥珀酸。FDCA的特性导致了优良的最终产品和较少的副产物。Avantium最近宣布,他们已经开发出一种从糖中生产FDCA的经济方法。然而,原材料的供应将是今后六年令人关注的一个关键问题。
FDCA的大规模生产需要大量的原料投入,这将使原材料供应商成为市场的关键部分。嘉吉是糖等生物基原料的最大供应商之一。Avantium与嘉吉公司合作,提供淀粉基原料,以运行他们的试验工厂。
该报告基于未来6年FDCA的市场潜力,并考虑到2016年Avantium商业化后FDCA的经济产量。也可能有其他潜在的生产者,如在HMF和FDCA合成领域的几项专利在过去几年中被申请。例如,威斯康星校友研究基金会开发了一种在分离友好的溶剂中选择性脱水碳水化合物以生产呋喃衍生物(主要是羟甲基糠醛)的高产方法。尽管这一专利和该领域的其他专利,但除了Avantium之外,还没有其他公司发布商业化协议。
FDCA被认为是聚酯生产中的一种重要的可再生原料,由于其生产成本低和可生物降解性,有望成为PTA的潜在替代品。与通过PTA生产聚酯相比,FDCA转化为塑料的过程相对简单,预计将进一步对其需求产生积极影响。
报告中涉及的潜在应用领域包括PET、聚酰胺、聚碳酸酯、增塑剂和聚酯多元醇。预计到2020年,FDCA在PET生产中的使用将具有最大的市场潜力,占全球消费的60%以上。由于PET被用于食品和包装工业,生物基PET的发展是一个关键的利益。
随着FDCA取代对苯二甲酸和使用可再生EG, 100%可再生聚酯,如2,5-呋喃羧酸酯(PEF)可用于薄膜和瓶子应用,因为它具有优良的阻隔性能。
该产品的其他重要应用有望是聚酰胺。该部门预计将占2013年FDCA消费的15%以上,并有望在新型属性生物产品的开发中获得重要地位。由于需要邻苯二甲酸酯类增塑剂的替代品,增塑剂是另一个关键的应用领域,而FDCA酯类是理想的替代品。
截至2013年,由于缺乏经济可行性,很少有公司根据需求生产和销售产品。目前FDCA的主要生产商是Synbias, V & V Pharma Industries, Carbone Scientific Tokyo Chemical Industry和Chemsky。然而,Aventium宣布了一项涉及反应分离技术和催化剂的新技术,该技术将从2016年起使每吨FDCA的经济产量达到1000美元。
该公司目前在格林运行一个年产40吨的试验工厂。该公司计划在2016年开始工业生产,年产能在3 - 5万吨之间。真正的商业化计划在2018年,年产能超过30万吨。