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烷基糖苷开启表面活性剂新时代

2019-02-15

■ 中国化工信息中心咨询事业部 许晨曦

烷基糖苷(APG)是20世纪90年代发展起来的不使用石油衍生产品原料的新一代非离子表面活性剂,由天然脂肪醇和葡萄糖在酸性催化剂作用下合成而来的。它是温和、无毒、可生物降解的非离子表面活性剂,具有十分优异的润湿性和配伍性,对人体的刺激性较小。由于APG的生产原料都来自可再生的农产品(主要是植物油氢化产物高级脂肪醇和淀粉水解产物葡萄糖),所以能迅速生物降解,被誉为“世界级”表面活性剂。APG作为表面活性剂主要用于家庭洗涤、个人护理和农药产品中,在造纸、石油、纺织和印染领域也有少量应用。

我国市场APG的供应现状及预测

2014—2017年,我国APG的产能及产量飞速增长,产能年均增速约30%,产量年均增速约40%。到2017年,我国APG的产能约为12万吨,产量约为9万吨。

上海发凯化工有限公司是国内最大的APG生产厂家,目前产能达3.0万吨,产量为1.5万吨。另外,江苏万淇生物科技有限公司、无锡华格新材料有限公司、扬州晨化新材料股份有限公司、浙江传化股份有限公司等在近3年也纷纷扩大了产能,以抢占市场份额。详见表1。

表1中国烷基糖苷APG的生产厂家

生产厂家

产能(万吨/年)

产量(万吨/年)

销售额(亿元/年)

工艺

上海发凯化工有限公司

3.0

1.5

1.2

一步法

江苏万淇生物科技有限公司

2.0

1.3

1.0

一步法

无锡华格新材料有限公司

1.5

1.2

1.0

两步法

扬州晨化新材料股份有限公司

1.5

1.1

1.0

一步法、两步法     

浙江传化股份有限公司

1.0

1.0

1.0

一步法

深圳长园嘉彩环境材料有限公司              

0.8

0.3

0.3

一步法

南京启盛化工有限公司

0.8

0.7

0.2

两步法

浙江赞宇科技股份有限公司

0.6

0.7

0.5

两步法

其它

1.8

1.2

 

 

合计

13.0

9.0

 

 

目前,国内主要生产0810、1214、0814三个APG牌号,其中前两个牌号较为常用,二者产量占比约为80%。

我国市场APG的需求现状及预测

我国市场APG在近3年的消费量有了飞速增长,2014年的消费量为2.5万吨,到2017年增长到7.0万吨,年均增长率为40.9%。

2017年,APG用于家庭洗涤产品中的比例最大,占比43%;在农化领域的应用近年来发展速度比较快,占比26%;在个人护理领域占比18%。

首先,我国液体洗涤剂在2014年的消费量为760.4万吨,2017年为905.8万吨,2014—2017年的年均消费增长率为6%。可见,随着城镇化进程的加快和人们消费观念的转变,消费者对液体洗涤剂的需求增速正在加快。另外,随着滚筒洗衣机应用比例的上升,人们的消费习惯将进一步从洗衣粉向洗衣液转变(目前滚筒洗衣机占比不到50%,未来还有增长空间),液体洗涤剂的消费需求会随之增加。由于含APG的洗涤剂提升了产品品质,所以随着消费者收入水平的提高,高端洗涤剂的消费将继续增加,从而带动我国市场的APG消费。

其次,在个人护理领域,我国个人护理产品在2014—2017年的销售额增长率(7%)远大于销售量增长率(1%),可见产品的档次已经走向高端,产品档次的提高推动了APG的消费。随着个人护理用品市场的细分程度增大,针对婴幼儿的护理用品会偏向于选用更温和的表面活性剂,这给APG的下游市场又提供了新的机会。

第三,在农化领域,APG用于替代农药中的烷基酚类、支链苯类表面活性剂,这类表面活性剂降解很慢,而且降解的烷基酚、脂肪胺毒性更大,对环境具有潜在的危害性。而APG具有低毒性、易生物降解,不会污染土壤,对农作物没有毒害,是其他烷基酚类、支链苯类表面活性剂很好的替代品。目前我国APG主要用于农药草甘膦制剂上,年均用量约2万吨,预计未来3年将以每年10%的速度增长,还有可能向除草甘膦外的其他大宗农药品种渗透。

预计从2018—2022年,我国APG的消费增速将达到12%,增速会逐年放缓,并逐渐接近下游洗涤用品增速的8%(洗涤用品“十三五”规划目标)。预计未来几年,APG下游各领域都会增加对APG的使用量,以响应国家的环保政策并满足消费者对高端产品的需求,其中家庭洗涤和农化领域的增速会相对较快,预计到2022年,这两个领域的消费占比将分别达到46%和25%。

APG的原料及生产工艺

APG由天然脂肪醇和葡萄糖合成而来。其中天然脂肪醇主要从东南亚国家进口,主要因为这些国家具有棕榈油的原料优势。德源(中国)高科有限公司是马来西亚一家历史悠久的大型集团企业,我国大部分APG生产厂家都会从该企业采购脂肪醇。另外,科宁、威尔玛、沙索和浙江嘉化也是脂肪醇的主要供应商。另一种原料葡萄糖的供应商主要是西王集团,该公司生产食品级葡萄糖,规模居全国之首。

目前,工业化的APG均采用Fischer合成法,该方法分为一步法和两步法。两步法首先利用低碳醇与葡萄糖反应,然后将生产的低碳糖苷与高级脂肪醇进行转糖苷反应,制备出长碳链APG。该工艺解决了葡萄糖与高级脂肪醇相容性不好的问题。一步法是目前世界领先的APG生产工艺,该方法的工艺流程短、能耗低、易操作、成本低,生产过程不需要在防爆环境下进行,反应过程控制较为严格,所得到的APG质量好、色泽浅、无气味,而且应用范围广,在高端市场中需求量巨大。上海发凯化工有限公司、江苏万淇生物科技有限公司、扬州晨化新材料股份有限公司、浙江传化股份有限公司和深圳市长园嘉彩环境材料有限公司等均使用先进的一步法工艺。

我国APG市场价格

2014—2017年,我国APG的市场主流价格一直稳定在15000元/吨左右,并没有随着原料脂肪醇的波动而变化。例如,脂肪醇的价格从2015年底到2017年初出现了大幅度的增长,从8700元/吨涨到了21700元/吨,而APG的价格却一直保持稳定。这主要是因为APG下游大客户的议价能力较强,而且供给侧的供应增长较快,竞争较激烈。

APG的应用对其他表面活性剂的影响

在日化领域,APG的主要作用是降低配方的刺激性,配方的洗涤性能仍然需要依靠AES、LAS和AEO等表面活性剂来提供。所以APG需要跟其他表面活性剂复配后使用,添加APG并没有影响其它表面活性剂的添加比例,不会与其他表面活性剂构成明显的竞争关系。

在农化领域,由于APG具有绿色环保、可降解的特点,它在农药中的应用正逐渐增多,主要用于替代增效作用较强、但具有毒性和刺激性的牛脂胺聚氧乙烯醚。目前APG已被广泛应用在草甘膦制剂中。
我国APG的进出口情况
目前,我国消费的APG完全可以自给自足,只有极少量的特殊牌号需要进口。另外,占我国市场份额约30%的巴斯夫APG产品在我国生产,不需要进口。2017年,20%左右我国生产的APG(约20万吨)被出口到俄罗斯、日本、韩国、印度、美国等地,出口牌号主要是农药级别的0810。随着其他国家对这种绿色表面活性剂认识的增强,预计在未来几年APG的出口量还会继续增长。

APG作为一种新型的绿色表面活性剂已经广泛地被我国市场接受,2014—2017年的年均消费增速约为40%,预计2018—2022年的消费增速将放缓,逐渐接近洗涤用品增速的8%。



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