2025年生物基呋喃行业市场深度探索报告
一、生物基呋喃产品细分市场基本情况
(一)生物基呋喃系列产品概述
在生物基材料行业中,生物基呋喃系列产品具有广泛的应用前景,包括溶剂、涂料、合成树脂、合成纤维、香精、香料、食品、农药、医药、燃料等领域。呋喃系列生物基材料亦可以作为有机合成工业的重要原料,用于制造多种化工原料和药物,如糠醇、四氢呋喃、2,5-呋喃二甲酸、2-甲基四氢呋喃、1,4丁二醇、戊二醇、γ戊内酯以及δ-戊内酯等,与其他生物基材料相比,生物基呋喃具有更高的热稳定性和更特殊化学结构以及化学性质,使其在有机合成和高分子材料等领域具有广泛的应用前景。

呋喃系列生物基产品大多以糠醛作为原材料衍生而来,其中糠醛作为半纤维素的重要生物基平台分子,是目前唯一只能由玉米芯等植物纤维通过水解制得而无法工业合成的物质,被广泛应用于油墨、塑料、抗酸剂、粘合剂、杀线虫剂、杀菌剂、肥料、调味化合物等领域。以糠醛为起点直接和间接合成的化工产品有1600多种,在石油炼制、石油化工、化学工业、医药、农药、食品、染料、香料、造纸、合成橡胶、合成树脂等行业领域都有广泛的应用。通过对糠醛的高压催化氢化,可以生产糠醇,是研究最充分的化学原料之一,在塑料和树脂制造等领域得到广泛应用。此外,糠醛和糠醇在粘合剂和铸造树脂的生产中也扮演着重要角色,为相关行业提供了关键原材料,市场需求一直保持在较高水平。目前全球糠醛产能主要分布在中国、巴西等发展中国家,得益于原料来源广、技术水平高,我国已成为全球最大的糠醛生产和出口国。未来,随着新应用领域的深入研究和技术不断创新,糠醛和糠醇作为生产呋喃系列产品的战略性原材料,将会逐渐涉足更广泛的市场,进一步推动下游衍生呋喃系列产品在医药、农药和涂料等精细化工产品中的应用。尤其是随着火箭燃料领域的不断深入研究和应用,将进一步推动生物基呋喃产品市场的发展。
随着经济的发展和人民生活水平的提高,呋喃化工产品的市场需求不断增加,全球呋喃化工产品市场规模不断扩大,预计未来几年仍将保持增长趋势。我国作为全球最大的呋喃化工产品生产国和消费国,随着我国呋喃系列化工产品的市场需求不断增加,市场规模将持续稳定增长。
全球生物基呋喃行业在不同区域有不同的竞争格局,在欧美等发达国家和地区,由于技术水平高、市场规模大、政策支持强,行业集中度较高,形成了巴斯夫公司、DSM公司、杜邦公司、诺维信公司、陶氏公司等具有较强国际竞争力和影响力的企业;在亚洲等发展中国家和地区,由于技术水平低、市场规模小、政策支持力度较弱,生物基呋喃行业的集中度较低,市场参与者较多,市场竞争较发达国家和地区更为激烈。
目前我国的生物基呋喃行业处于初步发展阶段,近年来在国家政策推动下,进入生物基呋喃行业的企业数量逐渐增多。随着行业不断发展,部分重点企业逐渐显现出自身竞争优势,目前国内第一梯队有安徽金禾实业股份有限公司、上海凯赛生物技术股份有限公司、济南圣泉集团股份有限公司等,第二梯队有江苏清泉化学股份有限公司、山东一诺生物质材料有限公司、山东长信化学科技股份有限公司、元利化学集团股份有限公司、河南氢力能源有限公司等,第三梯队有诸城泰盛化工股份有限公司、濮阳圣恺环保新材料科技股份有限公司、淄博元齐生物科技有限公司、浙江博聚新材料有限公司、四平市精细化学品有限公司、淄博华澳化工有限公司、迈奇化学股份有限公司等。
2023年1月,工信部等六部门联合发布《加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案》,指出目前我国生物基材料行业仍处于产业化规模应用的关键时期,未来将支持符合条件的产业集聚区建设生物基材料领域的国家新型工业化产业示范基地,促进产业由集聚向集群转型提升,提高规模效益与影响力。随着我国呋喃系列生物基材料产业的高速发展,行业的技术壁垒、资金壁垒、人才壁垒、渠道壁垒将逐渐建立完善,具有先发优势的企业不断扩大业务布局,行业整合度不断提高,未来我国生物基呋喃行业市场集中度将进一步提升。
(二)糠醛细分行业概况
1、糠醛的特性、功能
糠醛是最古老的生物基平台化学品之一,主要通过含多聚戊糖的农业残余物(玉米芯、甘蔗渣、稻壳)经酸性水解和脱水制得,其原料的集中性也决定了中国的主产区集中在河北、山东、河南等玉米主产省,其实现了将低值农业废弃物转化为高价值化工产品,符合循环经济与可持续发展理念。其化学结构中的呋喃环和醛基赋予了它高反应活性。作为关键母体,可通过加氢、氧化、缩合等反应,衍生出糠醇、四氢呋喃、2,5-呋喃二甲酸等重要化学品。
2、细分行业发展概况
目前糠醛生产工艺主流技术成熟,主要为酸催化水解工艺,具体可分为桂格间歇法、中国间歇法和罗森卢连续法等。行业正朝着连续化、提高原料转化率和降低环保成本的方向进行技术改造。根据中国化工信息周刊数据,超过91%的糠醛被用于生产糠醇等直接衍生物,而糠醇又主要用于生产呋喃树脂,因此,整个行业的景气度与呋喃树脂的需求深度绑定,呋喃树脂主要用于铸造行业的砂芯粘结剂。近年来,房地产、传统燃油车等终端市场增长放缓,制约了上游糠醛的需求量释放。学术界与产业界正积极开拓生物基呋喃产品的应用领域,例如,用于生产生物基塑料PEF的前体、食品添加剂麦芽酚、医药中间体以及作为绿色溶剂等。这些领域目前占比虽小,但被视为未来增长的核心增长点。根据公开数据,预计全球糠醛市场规模将从2022年51.4亿元增长至2027年67.5亿元,年均复合增长率约5.6%。其中中国是全球最大的糠醛生产国和消费国,约占全球市场份额的77%。

3、应用领域发展概况
(1)生产糠醇的原料
糠醛最核心、最主要的直接去向是通过催化加氢反应转化为糠醇,而糠醇绝大部分进一步用于生产铸造用呋喃树脂或其他生物基呋喃产品。
(2)食品增香剂
麦芽酚和乙基麦芽酚已广泛应用于加工食品中,增香效果十分明显,特别是乙基麦芽酚,加入极少量就可使香味增浓且持久,在使用上也较安全。而糠醛和乙醛反应可以得到麦芽酚,是合成麦芽酚、乙基麦芽酚等食品增香剂的关键起始原料。
(3)生产2-甲基呋喃
2-甲基呋喃是一种重要的有机化工原料,是合成2-甲基四氢呋喃的原料,亦可进一步转化成为1,2-戊二醇以及1,5-戊二醇等生物基呋喃平台分子,也是合成维生素B1的中药医药中间体。而2-甲基呋喃主要来源于糠醛加氢催化制成。
4、行业竞争情况
国内,糠醛企业主要分布在山东、河南、河北、山西、东北等玉米芯资源较丰富的地区,企业众多,但受原料来源制约,生产规模普遍偏小。据隆众咨询统计,我国现有约140-150多家糠醛生产企业,而具备规模化生产条件的厂家仅占80%。装置年产规模糠醛以5000-10000吨为主,目前,全国糠醛年产量5000吨以上的糠醛厂约75家,1万吨以上的糠醛厂约30家。总体来看,我国糠醛单体生产能力小、产能分布不集中。随着国家对能源、环保、安全的监管力度的加大,糠醛行业未来将会持续进行绿色化升级。
(三)糠醇细分行业概况
1、糠醇的特性、功能
糠醇(别名:呋喃甲醇、2-呋喃甲醇、FOL;结构式:
)是由糠醛(呋喃甲醛)催化加氢生成的一种工业中间体,是合成呋喃树脂的重要单体,还可以用作环氧树脂的非反应性稀释剂,脲醛树脂及酚醛树脂的改性剂等;呋喃树脂广泛应用于热固性聚合物基复合材料、水泥、粘合剂、涂料和树脂中;此外,糠醇衍生的盐类化合物还用于合成赖氨酸、维生素 C、润滑剂和增塑剂,以糠醇为原料制成的增塑剂,耐寒性优于丁醇和辛醇的酯类,是呋喃树脂、清漆、颜料的良好溶剂和火箭燃料。此外,还可用于合成纤维,橡胶,农药和铸造工业等。
同时,糠醇还是生产其它糠醛加氢产物的重要中间体,如甲基呋喃(MF)、甲基四氢呋喃(MTHF)、四氢糠醇(THFOL)和四氢呋喃(THF)等。
2、细分行业发展概况
目前我国在糠醛催化加氢制备糠醇,进一步制备甲基呋喃的产业化研究方面取得了很多进展,但仍有一些方面有待改进。目前糠醇合成所使用的催化剂主要有两大类,一是氧化铜类催化剂,二是合金类催化剂。但这两类催化剂均以铜作为主要活性成份,为提高其反应的选择性、抑制副反应的发生,在催化剂中加人一定量的镍、钴和少量的铬、钾、钡、钙(铜铬催化剂稳定剂)等助剂,助剂在使用时根据反应的稳定性可单独加入。铜系催化剂的特点是对侧链加氢反应选择性强,但催化剂热稳定性较差,而加氢反应是放热反应,糠醛加氢生成糠醇热效应为76kJ/mol,及时移出反应热,避免催化剂床层局部过热导致催化剂失活,是糠醇制备过程中的关键问题。
工业上制备2-甲基呋喃通常是采用糠醇催化加氢,而开发高性能催化剂是该过程的关键。糠醇加氢制备2-甲基呋喃的催化剂主要有3类:亚铬酸铜催化剂(目前工业上使用的催化剂主要是Cu-Cr系催化剂,其价格十分昂贵、而且寿命不稳定,设计开发高效无Cr糠醛转化为2-甲基呋喃催化剂是促进2-甲基呋喃相关产业发展的关键)、金属氧化物催化剂和铜合金催化剂。
生产2-甲基四氢呋喃可用催化剂有多种:雷尼镍催化剂;Pd/C和雷尼镍催化剂;Pd/C和Ru/C催化剂,现有的间歇釜式生产2-甲基四氢呋喃的工艺还存在着生产效率低、安全性差,氢气浪费严重以及氢气直接排入空气对空气质量造成不利影响的问题。开发连续低成本、连续化固定床复合催化剂是未来工艺优化的发展方向。
根据公开数据,预计我国糠醇市场规模将从2022年的38.4亿元增长至2027年的52.0亿元,年均复合增长率约6.3%。

3、下游应用领域概况
由于糠醇是合成呋喃树脂的重要单体,而呋喃树脂是铸造工业中至关重要的原材料,因此铸造行业的发展对糠醇的市场需求变化有较大影响,根据中国铸造协会数据,2024年我国铸造产量约5,075万吨,约占全球铸件总量的45%,连续25年居世界首位。我国铸件产量自2020年以来连续5年超过5,000万吨,铸造行业需求量保持稳定,是糠醇市场需求侧稳定的支柱。根据公开数据,我国铸造行业市场规模预计从2022年2,190亿元增长至2027年2,800亿元,年均复合增长率约5%。

4、行业竞争情况
我国糠醇生产企业主要集中在具有丰富的玉米资源的地区,如山东、山西、河南、河北、辽宁、吉林等地。其中年生产能力2万吨以上的企业有山东一诺生物质材料股份有限公司、济南圣泉集团股份有限公司、河南氢力能源有限公司、诸城泰盛化工股份有限公司等10家左右,其它糠醇企业年生产量约1,000~5,000吨,我国这些具有一定规模的糠醇生产企业数量在30家左右。
(四)四氢呋喃细分行业概况
1、四氢呋喃的特性、功能
四氢呋喃(THF)是无色、易挥发和与水混溶的液体。 四氢呋喃是一种高度稳定的化合物,具有较低的沸点和出色的溶解能力。四氢呋喃(THF)被广泛用作许多物质的反应和溶解的原料。四氢呋喃(THF)是重要的有机化工原料和“万能溶剂”,目前工业化生产技术主要有:糠醛法、丁二烯法、Reppe法(1,4-丁二醇脱水法)和顺酐催化加氢法,LBDO法;正在研究和发展的有生物法,每种路线在原料来源、技术特点和产业适应性方面各具特色。
2、细分行业发展概况
从行业整体来看,四氢呋喃市场规模将进一步扩大。在整体市场需求方面,四氢呋喃主要的下游产品氨纶具有被普遍认可的良好发展前景。氨纶具有改善织物弹性和保持形状的良好性能,被广泛应用于高弹性、高性能服装的生产制造之中。近年来服饰行业市场需求复苏,全球服装消费结构调整优化,高氨纶含量服装的市场规模未来将持续扩大。此外,近年来氨纶在医疗卫生用品、汽车装饰、国防等产业中逐步增加推广运用,形成市场需求的新增长点。根据公开数据整理,预计我国四氢呋喃行业市场规模将从2022年12.23亿元增长至2027年16.24亿元,年均复合增长率约5.8%。氨纶等下游行业的高速扩张将拉动对上游原料的需求,预计四氢呋喃行业将迎来广阔的发展空间。
生物基四氢呋喃是生产生物基氨纶的主要原料,跟传统的石化基四氢呋喃相比,生产过程碳排放量能减少70%,石化基四氢呋喃全部被生物基四氢呋喃替代,每年可消耗近2000万吨秸秆。

3、下游应用领域概况
四氢呋喃主要用于溶剂、医药、精细化工等领域。其中,在溶剂领域,四氢呋喃主要用作表面涂料、保护性涂料、印刷油墨、萃取剂、合成树脂等的溶剂;在医药领域,四氢呋喃主要用作医药中间体,可用于合成咳必清、黄体酮和激素类药物,是研发生产创新药物至关重要的辅料;在精细化工领域,四氢呋喃可以用于四氢噻吩、丁内酯、丁二烯、己二胺、己二腈、己二酸等化工材料的生产。总的来看,在溶剂、医药、精细化工等下游领域中,四氢呋喃最常用作溶剂,其次是医药领域,精细化工领域四氢呋喃需求最少。
4、行业竞争情况
目前国内具备规模化生产四氢呋喃的企业有江苏清泉化学股份有限公司等企业,竞争格局相对集中,行业竞争相对温和。
(五)2,5-呋喃二甲酸行业概况
1、2,5-呋喃二甲酸的特性、功能
2,5-呋喃二甲酸(又称FDCA)是一种源自葡萄糖、果糖等生物质的刚性芳香族二元酸,其分子结构与石油基的对苯二甲酸类似,是5-羟甲基糠醛衍生物的关键平台化合物,是石油基对苯二甲酸的克再生绿色替代品。
FDCA作为一种可替代对苯二甲酸(PTA)的平台化合物,可广泛用于合成与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)相似的呋喃类聚合物,该聚合物在某些性能指标上甚至优于PTA聚合物性能。因此,如果FDCA能够成为其替代品,生产生物基塑料,将有着巨大的应用前景和市场潜力。
2、细分行业发展概况
近十年来,国内外重点开发生物基FDCA,生物基FDCA以5-羟甲基糠醛(HMF)、糠酸糠醛、己糖二酸、二甘醇酸等原料,其制备方法主要分为四大类:以5-羟甲基糠醛(HMF)为起始原料、以糠酸糠醛为起始原料、以己糖二酸(如葡萄糖二酸)为起始原料和以二甘醇酸为起始原料,据悉,目前前三种合成路线为FDCA最主要的合成工艺。
FDCA主要通过HMF催化氧化合成。2025年,合肥利夫生物科技有限公司全球首条万吨级FDCA连续化生产线启动。FDCA全球市场规模2023年约5.7亿美元,预计2031年达11.278亿美元,复合年增长率8.9%。增长主要来自生物塑料领域需求增加及环保产品偏好提升。2025年,利夫生物1.5万吨/年FDCA生产线成为全球最大产能项目。中科国生(杭州)科技有限公司等企业也在加速扩产。
我国FDCA市场尚处于起步阶段,但发展迅速。2020年我国FDCA市场规模约为3.98亿元,2024年,我国FDCA市场规模已经达到12.14亿元,2025年上半年我国FDCA行业市场规模已经达到9.11亿元,预计2027年将增长至27.8亿元,年均复合增长率约34.8%

3、应用领域发展概况
(1)生物基聚酯材料
FDCA最主要的用途是替代石油基对苯二甲酸(TPA)。它和乙二醇聚合能生成聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)。PEF的气体阻隔性比传统PET更好,机械强度和耐热性也更高。这些特点让它广泛用在食品、饮料瓶等包装、纺织纤维及工程塑料领域。
(2)环保增塑剂
FDCA的酯类衍生物(比如2,5呋喃二甲酸二正己酯)能替代邻苯二甲酸酯类增塑剂。它们可以改善PVC等材料的柔韧性和加工性,适合用在电线、医用管材、玩具等对安全要求高的场景。
(3)涂料与粘结剂
生物基FDCA聚酯多元醇,与异氰酸酯交联能制成聚氨酯(PU)涂层。这种涂层硬度高、附着力强,性能很好。LCA生命周期评估显示,其温室气体排放和非可再生能源消耗比传统涂料低30%-80%。
(4)高性能聚合物
FDCA和二胺单体(比如1,4二氨基苯乙烷)聚合,能做成半芳香聚酰胺。这种材料热稳定性高,力学性能好,耐水解、耐紫外线,适合用在工程塑料和尼龙纤维上。
此外,FDCA与异山梨醇、环己二甲醇等共聚,能调节材料性能,满足从柔性到刚性的不同需求。
(5)医药
FDCA及其衍生物有抗菌、螯合的特点。它们能用来开发抗菌药物中间体、生物降解材料,或者作为合成药物、农用化学品的中间体。
4、行业竞争情况
目前国内具备连续化生产FDCA条件的企业较少,行业内主要企业有合肥利夫生物科技有限公司、中科国生(杭州)科技有限公司等,其中合肥利夫生物拥有目前全球唯一一条万吨级FDCA连续化生产线,行业整体集中度较高,竞争相对温和。
(六)2-甲基呋喃细分行业概况
1、2-甲基呋喃的特性、功能
2-甲基呋喃(2-Methylfuran,别名:邻甲氧茂)是由糠醛(呋喃甲醛)催化加氢生成。2-甲基呋喃微溶于水,但能与大多数有机溶剂(如乙醇、乙醚、苯)混溶。此特性使其成为一种良好的有机溶剂,适用于多种反应体系。2-甲基呋喃是合成多种化学品的关键前体,如通过加氢催化进一步制成2-甲基四氢呋喃,亦可进一步转化成为1,2-戊二醇以及1,5-戊二醇等平台分子,也是合成维生素B1的中药医药中间体。
2、细分行业发展概况
目前我国在工业生产2-甲基呋喃的工艺路线主要有两种,其一是传统催化加氢,即使用氢气作为氢源,在铜铬催化剂高温高压下制成,是目前的主流技术路径,技术较为成熟,但面临高压操作危险等安全风险;其二则是催化转移路径,即使用异丙醇、甲醇等液体有机分子作为氢源,在相对温和的条件下进行,这是目前前沿技术研发方向,该路径技术成熟度较低,但在安全性、环保性等方面具有一定优势,研发难点主要在催化剂的选择以及产物分离和工艺放大等方面。
预计我国生物基2-甲基呋喃市场规模将从2022年的5.42亿元增长至2027年的10.58亿元,年均复合增长率约14.30%。

3、下游应用领域概况
2-甲基呋喃主要用于制取维生素B1、磷酸氯喹和磷酸伯氨喹等药物,合成菊酯类农药及香精香料,此外,其作为生物燃料或汽油添加剂的用途学术界尚在研究开发,暂未形成大规模的商业化市场。
目前2-甲基呋喃的市场需求以生产2-甲基四氢呋喃及其他生物基呋喃平台化合物为主,亦涉及到制药工业、农业产业等领域。在全球能源转型和双碳目标背景下,通过催化转化将2-甲基呋喃制备成高辛烷值生物燃料或高密度航空燃料前体,以及进一步合成对二甲苯等可再生化学品的研发探索,是未来打开市场新的增量空间的核心路径。
4、行业竞争情况
年生产能力1000吨以上的企业有山东一诺生物质材料股份有限公司、江苏清泉化学股份有限公司、河南氢力能源有限公司等企业,竞争格局相对温和。
(七)2-甲基四氢呋喃细分行业概况
1、2-甲基四氢呋喃的特性、功能
3-甲基四氢呋喃(2MeTHF,结构式:
)是一种无色液体,见光、露置或久储变成淡黄色至棕色;在水中有一定的溶解度,2-甲基四氢呋喃在水中的溶解度随温度的降低而增加。有类似醚的气味,易溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯和氯仿等有机溶剂。通常由糠醛连续催化加氢得到,2-甲基四氢呋喃由于具有在水中溶解度随温度变化的特性,因此成为重要的高端环保溶剂以及化学中间体,具有沸点适中、与水易分离、综合成本低等特点,可作为四氢呋喃等溶剂的理想替代品,用于磷酸氯喹、磷酸伯氨喹和硫胺素等药物以及丙硫菌唑等新型广谱杀菌剂农药的合成。
来源方面,2-甲基四氢呋喃来源于玉米芯,属于绿色溶剂,对环境友好,四氢呋喃来源石化1,4-丁二醇(BDO);从产品特性对比,2-甲基四氢呋喃沸点77-80℃,四氢呋喃66℃,沸点高的溶剂加大产品反应收率,从经济角度对比:2-甲基四氢呋喃不溶于水,四氢呋喃溶于水,2-甲基四氢呋喃利于回收循环使用,降低溶剂成本;从安全角度对比,2-甲基四氢呋喃形成过氧化物较四氢呋喃低,在运输,储存,使用过程中比四氢呋喃安全。
4-甲基四氢呋喃与四氢呋喃对比

2-甲基四氢呋喃应用领域虽较为广泛,但其本质上是一种溶剂产品,在反应、萃取、聚合等生产过程中替代四氢呋喃、乙醚等溶剂及替代高毒性的卤代烃类、苯类等溶剂使用。
2、细分行业发展概况
目前,生物基路线是2-甲基四氢呋喃最主要、最成熟、最具商业意义的生产路径,并且符合绿色化学和可持续发展的目标。根据公开数据,我国2-甲基四氢呋喃市场规模预计将从2022年的3.99亿元增长至2027年的9.94亿元,年均复合增长率约20.0%;预计2027年2-甲基四氢呋喃产量将达到4.42万吨。

3、下游应用领域概况
2-甲基四氢呋喃作为性能优越的生物基呋喃平台化学品,在绿色溶剂、医药中间体和化工原料三大领域扮演着重要角色。
(1)医药中间体
2-甲基四氢呋喃可以用于合成磷酸氯喹、磷酸伯氨喹等药物,医药领域是2-甲基四氢呋喃产品最大的需求市场。根据公开数据,预计我国医药市场规模从2022年18,680亿元增长至2030年29,911亿元,年均复合增长率约6.1%。

丙硫菌唑是由拜耳发现、开发和生产的三唑硫酮类杀菌剂,主要用于防治谷类、麦类、豆类作物等众多病害,具有广谱、活性好、见效快的特点,是杀菌剂重磅产品之一。
丙硫菌唑合成主要采用水合肼法和三氮唑法,两种方法均以1-氯-2-(1-氯环丙基)-3-(2-氯苯基)-2-丙醇为中间体,2-甲基四氢呋喃可以作为第一溶剂生产丙硫菌唑的中间体。根据数据,2022年全球丙硫菌唑产量超过9,000吨,预计全球丙硫菌唑市场规模将从2022年的15亿美元增长至2027年的49.53亿美元,年均复合增长率约26.99%。

(2)绿色溶剂
2-甲基四氢呋喃主要作为绿色溶剂,主要用于替代氯仿、乙醚、丙酮等传统溶剂,现阶段成本较高,但市场认可度逐年提高,未来市场渗透率将保持稳定态势。根据公开数据,2023年,全球溶剂市场规模约263.4亿美元,预计到2032年将达到520.4亿美元,年均复合增长率约7.9%;全球绿色溶剂和生物溶剂市场预计将从 2017年的55亿美元增长到2026年的123.1亿美元,年均复合增长率约9.4%。[1]
(3)化工原料
在工业生产中,1,4-戊二醇更常见作为生产2-甲基四氢呋喃的前体,但从2-甲基四氢呋喃出发,通过催化开环加氢生产1,4-戊二醇,也是一条技术可行的路径,且更具原子经济性。与常规路径不同,以2-甲基四氢呋喃或其衍生物(如THFA)为原料,开环制1,4-戊二醇及其他二醇,实现2-甲基四氢呋喃及其上游原料的高值化转化,生产更高价值的精细化学品。但目前还处于实验室研究阶段,到工业化量产仍需进一步探究反应机理以及开发高效催化剂。
4、行业竞争情况
现阶段我国生物基2-甲基四氢呋喃行业生产企业较少,使得国内2-甲基四氢呋喃市场竞争相对缓和,江苏清泉化学股份有限公司、山东一诺生物质材料股份有限公司等企业工业化生产能力较强,占据大部分市场份额,市场集中度较高。
(八)1,4丁二醇细分行业概况
1、1,4-丁二醇的特性、功能
1,4-丁二醇简称BDO,是由淀粉水解产生的糖类制成,主要通过植物性糖类的发酵制成1,4-丁二醇。作为石化基1,4-丁二醇的替代品,生物基1,4-丁二醇具有生产成本低、环保性高、温室气体排放量少等优势,在环保监管日益严格的背景下,生物基1,4-丁二醇有望逐渐取代石化基1,4-丁二醇成为市场主流产品,未来生物基1,4-丁二醇产业发展前景广阔。
2、细分行业发展概况
根据公开数据,预计1,4-丁二醇市场规模将从2022年的1.83亿美元增长至2027年的3.53亿美元,年均复合增长率达到14.0%,其中2023年同比下降29%,主要原因是市场价格下滑、海外市场需求减少导致。

3、下游应用领域概况
生物基1,4-丁二醇作为一种重要的原料,广泛应用于氨纶、可降解塑料、聚氨酯、鞋材、新能源电池等众多领域,近年来随着国内下游相关行业快速发展,国内外市场对于该产品的需求快速增长。在碳中和、碳达峰大的战略背景下,生物基材料产业发展将是必然趋势,生物基1,4-丁二醇相比传统的石化基产品,具有绿色环保、原料可再生、节能减排等优点,不会对环境造成破坏,是满足碳减排发展要求的绿色产品四氢糠醇细分行业市场概况
(九)1,2-戊二醇细分行业概况
1、1,2-戊二醇的特性、功能
1,2-戊二醇是直链的二元醇,一端具有明显的极性,另一端则显非极性,因此具有其他二元醇不具有的特性,特殊的电荷分布使1,2-戊二醇具有独特的性质和功能。目前1,2-戊二醇生产的工艺方法主要有以下几种:以烯烃、甲酸和过氧化氢为原料制备l,2-烷二醇的方法、正戊酸为原料,经过溴代、水解和还原反应得到 1,2一戊二醇、正戊烯在强氧化剂过氧甲酸作用下生成1,2-环氧戊烷,然后在碱性条件下水解得到1,2-戊二醇、以四氢糠醇、糠醇为原料的催化加氢法等。
根据文献研究,目前我国对于1,2-戊二醇的合成,无论是传统工艺还是近年来的新工艺,普遍存在工艺流程复杂、生产成本较高、设备腐蚀严重等缺点。对于C5的1,2-戊二醇国内以前无生产,主要原因是石油加工行业的C5馏分一般作为燃料利用,经过精馏分离能作为原料的1-戊烯或它的深加工品1,2-环氧戊烷几乎没有,因此很大程度上制约了1,2-戊二醇产能的扩大。因此,利用来源广阔、价格低廉的生物基原材料,开发出一条反应条件温和、成本低、收率高且环境友好的合成工艺路线,是突破目前 1,2-戊二醇生产瓶颈的关键。
2、细分行业发展概况
1,2-戊二醇作为一种重要的医药化工原料,是制备丙环唑的关键中间体,丙环唑是一家比利时药企Janssen在70年代末合成的内吸性三唑类杀菌剂,后经由瑞士Ciba-Geigy公司开发投产,并于1980年在先正达公司上市。丙环唑具有高效能、低毒性、活性谱广、持效期长等优势,具有保护和治疗的双重作用,因此丙环唑一经问世就得到了迅猛的发展,成为欧洲90年代使用量最大的杀菌剂之一,市场前景十分广阔。
根据数据,预计全球1,2-戊二醇市场规模从2022年的16.88亿元增长至2027年的20.97亿元,年均复合增长率约4.4%,预计我国1,2-戊二醇市场规模从2022年的10.13亿元增长至2027年的13.21亿元,年均复合增长率约5.1%;预计我国生物基1,2-戊二醇市场规模将从2022年的0.86亿元增长至2027年的2.89亿元,年复合增长率约27.5%。


3、下游应用领域概况
(1)丙环唑
中国是全球丙环唑使用量最大的国家,年用量约2,087吨,其次是俄罗斯(约1,088吨)和美国(约950.92吨),其他国家合计占全球用量的51%。全球丙环唑年产能约1.55万吨,其中中国占9,500吨;年销售额约26.78亿元,中国占6.64亿元。
丙环唑是一种高效、广谱的内吸性杀菌剂,能被作物吸收并传导,用于防治多种真菌病害,适用于水稻、小麦、玉米及多种果蔬。
1,2-戊二醇主要用于生产丙环唑(占全球用量50%-60%),同时在化妆品行业的应用份额逐步上升,预计2027年将达到30%。随着化妆品市场需求增长,生物基1,2-戊二醇对石化基产品的替代率持续提升。
(2)化妆品
近年来1,2-戊二醇保湿剂、抗菌剂、增溶剂的功效被认识和发现,在日化领域的应用量逐渐增大。由于个人护理品领域对1,2戊二醇质量有更高的要求,因此对生物基1,2-戊二醇的提纯与净化也将是今后的研究重点。
4、行业竞争情况
目前国内生产1,2-戊二醇的企业很少,主要依靠进口,行业内主要企业有BASF、Evonik、Lanxess、Minasolve、Kokyu、浙江联盛化学股份有限公司、山东一诺生物质股份有限公司、世倍尔(江苏)新材料有限公司、新乡市巨晶化工有限责任公司、江苏福斯特化工制造有限公司等。
(十)1,5戊二醇细分行业概况
1、1,5-戊二醇的特性、功能
1,5-戊二醇又称五亚甲基二醇和1,5-二羟基戊烷,分子式为C5H12O2。1,5-戊二醇是无色透明液体,可以与水、酮和醇混溶,不溶于烃类溶剂。1,5-戊二醇的合成技术根据不同原料可以分为糖醇法、环戊二烯法、乙烯醚和丙烯醛法、戊二酸直接加氢法和戊二酸二甲酯加氢法。使用四氢糖醇制1,5-戊二醇是传统方式,先将四氢糖醇制得二氢吡喃,然后水合制得5-羟基戊醛,再催化还原得到1,5-戊二醇,反应在高温高压下进行。乙烯醚和丙烯醛在90℃常压条件下进行催化缩合,产物水解得到戊二醛,经过催化氢化后可得到1,5-戊二醇。
2、细分行业发展概况
受益于下游聚氨酯和涂料应用领域渗透率的提升,1,5-戊二醇市场需求量将在2025至2027年间保持快速增长,根据公开数据,预计全球1,5-戊二醇市场规模从2022年的4.95亿元增长至2027年的18.26亿元,年均复合增长率约29.83%;

3、应用领域发展概况
1,5-戊二醇是合成聚酯、不饱和聚酯、聚氨酯的重要原料,可用于塑料、纤维、弹性体、胶黏剂、增塑剂等的生产。在聚酯方面,1,5-戊二醇合成的不饱和聚酯碳链难水解,柔软性好,能改善树脂耐碱性,可用于生产电线、电缆等;在增塑剂方面,使用1,5-戊二醇的增塑剂与低分子量增塑剂相比具有耐挥发性、耐喷油喷霜性、耐迁移性和耐低温性。此外,1,5-戊二醇还可用于生产油墨、涂料、香料、防冻剂、合成润滑油、切削油、洗涤剂等产品,下游应用空间广阔,具有良好的市场前景。
由于1,5-戊二醇可以直接替代1,6-己二醇、1,4-丁二醇应用在涂料、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯等领域,具有巨大的需求潜力。不同于以往广泛研究的基于偶数个碳原子的直链二元醇,如乙二醇和丁二醇,1,5-戊二醇分子链中碳原子的个数为奇数,并且分子链更长,所以其链柔性更强,使得基于1,5-戊二醇的聚酯材料在热、力学性能以及结晶性上具有不同于传统基于偶数碳的直链二元醇的聚酯的性能。但戊二醇聚酯的合成方法、性能研究才刚刚起步,已开发的聚酯种类较少,有待更加深入、系统的研究。特别是近年来,随着新的生物基单体1,5-戊二醇的合成路线、工艺以及高效催化剂的研究进展的推进,基于1,5-戊二醇的新的聚酯材料受到学术圈和产业界的广泛关注。
(1)涂料领域
基于生物基1,5-戊二醇的涂层在关键性能上与石油基1,6-己二醇涂层相当,1,5-戊二醇可作为聚酯多元醇的原料,用于配制溶剂型涂料和粘合剂。目前全球范围内更严格的环保法规(如中国新国标、欧盟REACH)推动涂料行业向低VOC、可持续方向发展。同时,近一半的消费者偏好环保产品,这使得生物基1,5-戊二醇更具吸引力,未来生物基1,5-戊二醇在涂料领域替代传统1,6-己二醇具有很大的市场空间。
聚氨酯领域
聚氨酯(Polyurethane,PU)全称为聚氨基甲酸酯,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称,是一种由多异氰酸酯和多元醇反应并具有多个氨基甲酸酯链段的有机高分子材料。聚氨酯产品具有低温柔顺性好、抗冲击性高、耐辐射、回弹范围广、粘结性好等诸多优良性能,用途广泛。与传统塑料、橡胶,甚至金属相比,具有明显的性能优势。随着经济发展和消费升级,正逐渐成为传统材料的理性替代品。聚氨酯被广泛应用于泡沫材料、氨纶、合成革、鞋底原液、弹性体、涂料、胶粘剂/粘合剂等多个领域。我国的聚氨酯产业起步相对于发达国家较晚,在国家产业政策的大力鼓励下,经过多年发展,目前我国已发展为全球最大的聚氨酯生产国和消费国。
4、行业竞争情况
目前国内生产1,5-戊二醇的企业较少,行业内主要企业有Ube Industries、BASF、山东元利化学集团股份有限公司、世倍尔(江苏)新材料有限公司等,行业竞争相对温和。
(十一)DTHFP细分行业概况
1、DTHFP的特性、功能
2,2-二(2-四氢呋喃基)丙烷简称DTHFP,又称四氢呋喃基丙烷,是一种重要的高分子材料合成助剂。DTHFP可用于有机合成反应的催化剂活化、催化剂制备、配合物的合成等领域,也可用于生产苯乙烯类弹性体、液体聚丁二烯橡胶(SSBR)等的结构调节剂。DTHFP主要以糠醛等呋喃生物基化合物为起始原料,在各种催化剂作用下加氢反应得到。
2、细分行业发展概况
现阶段,MINAFIN等欧美企业通过技术优势主导全球市场,我国DTHFP生产企业因技术起步较晚,与国外企业尚存在一定差距。目前DTHFP合成方法普遍存在收率较低的问题,河南省生物基材料产业研究院的专利《一种固体强酸催化剂及用其催化合成2,2-二(2-呋喃基)丙烷的方法》,实现了80%以上的DTHFP收率。
3、应用领域发展概况
目前SSBR聚丁二烯橡胶是DTHFP最大的应用领域,根据隆众资讯数据,目前我国功能性SSBR年均进口量在8万吨以上,高端产品具有较大的国产替代空间。
4、行业竞争情况
目前国内生产DTHFP的企业较少,行业内主要企业有江苏清泉化学股份有限公司、连云港泰盛化工有限公司等,其中DTHFP生产厂家主要是江苏清泉化学股份有限公司,其规划DTHFP年产能约1000吨,行业竞争相对温和。
(十二)δ-戊内酯细分行业概况
1、δ-戊内酯的特性、功能
δ-戊内酯又称环戊内酯、delta-戊内酯,δ-戊内酯是一种无色或浅黄色的液体,冷却则疑固,微溶于水,与乙醇和乙醚混溶,静置时易聚合成高分子聚合物,与复氧化钡作用生成4-羟基正戊酸的钡盐,与氢溴酸作用生成4-溴正戊酸。δ-戊内酯是一类可用作溶剂和提取剂的化学品,也是合成许多生物医学产品、纤维和农药的中间体。δ-戊内酯作为药物中间体,曾被广泛应用于医药合成领域。由于δ-戊内酯自身易聚合,形成的均聚酯和与其他化合物形成的聚交酯有较好的生物相容性和生物降解性,在生物医学工程、降解塑料与高附加值包装材料等领域受到关注。以糠醛为原料制备δ-戊内酯主要有3种途径:环戊酮途径、糠醇/四氢糠醇-1,5-戊二醇途径和四氢呋喃途径。
2、下游应用领域概况
应用领域方面,δ-戊内酯毒性极小,具有良好的生物兼容性,由于其良好的应用灵活性、较低的生物毒性、较多的衍生化合物、易于聚合和大幅增加涂料等粘性等特征,δ-戊内酯广泛应用于聚酯、聚氨酯、特殊溶剂、涂料等领域。δ-戊内酯可以作为合成菊酯类杀虫剂、除草剂等植物保护剂的化学中间体,亦可以作为杀菌剂、子宫收缩药、抗癌药等药物的中间体在,此外δ-戊内酯还可以用于生产保湿剂等化妆用品、具有生物活性的内酯衍生物或香料原料、电器表层的涂料树脂以及电化学中电容器的非水性电解液等。
3、细分行业发展概况
δ-戊内酯可用于合成5-溴戊酸等化学中间体、可用于合成吡喃嘧啶(杀菌剂)、环烯醚、西洛他唑、三氟乙酰-环戊内酯、witting试剂、Epothifone A等药物中间体;δ-戊内酯可用于合成烷基取代的环戊内酯型香料、亦可利用其高表面张力特性,以其做溶剂来合成寡聚肽;此外,δ-戊内酯可以与聚乳酸、聚己内酰胺、聚己内酯、聚乙烯醇、环氧丙烷树脂等形成性能优异的各类高分子材料。目前全世界正开始大规模地生产可降解化合物,如聚乳酸、聚己内酯,作为其常规改性剂δ-戊内酯的应用前景值得期待;由于δ-戊内酯低生物毒性,并且易于成膜,因此可以用于如防晒霜、化妆用品等;δ-戊内酯可用作电化学中电容器的非水性电解液,已授权专利有《CN1981406 非水电解液二次电池以及非水电解液》和《CN 102306838一种锂离子电池非水电解液及其制成的电池》。
目前,我国δ-戊内酯主要依赖进口。近年来,随着δ-戊内酯的应用领域不断扩大,市场需求也逐渐加大。特别是近年来其聚合物生物降解性在环保和医用方面的应用前景,使δ-戊内酯作为单体的合成研究愈加重要,随着δ-戊内酯用途的扩大和市场需求量增加,找到一种廉价且可再生的原料、研究出简单的合成路线和研制出温和的反应条件是目前需要解决的问题。δ-戊内酯的合成研究,不但技术上能填补国内空白,亦具有广阔的市场前景。
(十三)γ-丁内酯细分行业概况
1、γ-丁内酯的特性、功能
γ-丁内酯简称GBL,是一种无色至微黄色澄清液体。γ-戊内酯是一种含氧五元杂环化合物,具有溶解性强、导电率高、稳定性好、使用安全、环保、简便等特点,是一种性能优良的高沸点、质子型强力溶剂,可溶解大多数低分子聚合体及部分高分子聚合物,同时是一种重要的精细化工中间体,良好的反应性能可以使其发生一系列开环的和不开环的化学反应,可以生产出多种精细化学品,并且可作为环丙沙星、脑复康、维生素B1、氨酪酸、聚乙烯基吡咯烷酮等的原料,广泛应用于制药、助剂、食品加工及饲料添加剂等领域。
2、细分行业发展概况
目前,国内生产γ-丁内酯的方法分“加氢”和“脱氢”两种工艺,包括糠醛法、顺酐加氢法、1,4-丁二醇脱氢法、烯丙醇法、Reppe法、丁二烯乙酰氧基化法等。Reppe法亦是目前生产1,4-丁二醇主要技术路线,产量约占全球总生产量超过50%。糠醛法生产原料的价格和供给不确定,全球中很少采用该工艺;顺酐加氢法需要采用贵金属作为催化剂,且γ-丁内酯的收率较低;烯丙醇法生产限制条件较多;丁二烯乙酰氧基化法由于生产工艺流程长、投资大,因此市场竞争力较弱。丁二醇脱氢法因其具有技术成熟、流程单、安全节能、基础原料价格低廉等诸多优势,有较好的经济效益,是目前生产γ-丁内酯的主要技术路线。
相比于发达国家,目前我国的γ-丁内酯产技术及水平仍有差距,合成工艺落后、工业生产能力低、产品成本高、产品的国际竞争力较低。目前我国γ-丁内酯主要用于生产N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮等,其余部分则用于生产医药、农药中间体及有机溶剂和电解质溶液等。
[1] [1]张晨.2,5-二甲基四氢呋喃应用及其制备方法的研究[D].南昌大学,2023.DOI:10.27232/d.cnki.gnchu.2023.004037
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