乙酰丙酸,又称4-氧戊酸,是一种有机化合物,被归类为酮酸。它的物理形态是一种白色结晶固体,可溶于水、乙醇和乙醚,但不溶于脂肪族碳氢化合物。近年来,对可持续性的需求不断推动化学工业探索可再生化学和生物技术,以开发基于生物的产品。开发这些产品的目的是将它们作为制造大量工业和特种化学品的“平台”,以取代合成化学品。乙酰丙酸早就被确定为这样的平台化学品。因此,尽管它的市场规模相对较小,但它一直是重要的研发对象,作为特种化学品的前体,包括燃料添加剂,如甲基四氢呋喃(MTHF),杀虫剂,如d -氨基乙酰丙酸(DALA),二酚酸(DPA)等。生产生物基乙酰丙酸的技术不是很复杂,最广泛使用的方法是用酸脱水处理生物质或碳水化合物。其他关键技术包括水解乙酰琥珀酸酯、糠醇酸水解和酮与臭氧氧化。目前,乙酰丙酸在制药、农药、化妆品、食品添加剂以及尼龙、合成橡胶和塑料等方面都有应用。
由于生物基乙酰丙酸的主要原料是生物质、甘蔗渣、粪便和啤酒厂废料,以可行的成本供应对市场参与者来说一直是一个挑战。此外,与任何生物基替代化学品一样,乙酰丙酸市场的价格一直是一个紧迫的问题。在目前价格在每公斤5 - 8美元之间的情况下,制造商面临着一项艰巨的任务,即匹配接近每公斤1美元的目标价格,以渗透到下游平台应用中。预计在今后六年内将有若干研发举措走向商业化,预计乙酰丙酸的价格在未来将更具竞争力。预期有利的监管情况和应用市场的增长将对未来六年内乙酰丙酸的需求产生积极影响。
由于乙酰丙酸衍生物的性能优于其合成衍生物,全球乙酰丙酸可能会增长。此外,由于消费者对产品采用程度的提高,市场可能会增长。亚太和欧洲制造商生产的低成本乙酰丙酸预计将推动市场增长。
乙酰丙酸的生产方法多种多样。早期乙酰丙酸的生产是成本密集型的,用于形成的产量非常少,因此乙酰丙酸的生产是不可实现的。然而,随着Biofine生产工艺的出现,利用生物质生成乙酰丙酸成为可能,而且与常规工艺相比,Biofine生产工艺的产量也明显更高。
增塑剂预计将成为推动乙酰丙酸市场增长的主要应用领域。消费者对安全增塑剂的需求增加以及邻苯二甲酸酯增塑剂对健康的有害影响预计将在预测期内推动乙酰丙酸市场的发展。此外,政府对生物基增塑剂的优惠政策和法规以及对邻苯二甲酸酯使用的严格规定预计将推动市场增长。
由于日益严重的环境问题和可持续的经济增长,政府对乙酰丙酸生产的政策是有利的。这些政策往往反映与比较优势和国家优先事项有关的战略。通过促进公共采购,创造就业机会,实现线性经济向循环经济的转变,发展生物经济。
乙酰丙酸市场预计将受到合成化学替代品的威胁的限制。由于最终用户选择乙酰丙酸的合成替代品,市场上出现了显著的供需缺口。合成化学替代品很容易获得,并且在化学品市场上以更多样化的形式存在,而乙酰丙酸是一种生物基产品,其供需缺口在发展中经济体的渗透程度不高。
乙酰丙酸生产商通过位于原料来源附近的生产工厂进行生产。此外,参与乙酰丙酸及其原料生产的公司通过分布在北美、亚太和欧洲主要消费地区的庞大分销商网络参与产品的销售和分销。
本研究分析和报道的主要应用领域包括制药、食品添加剂、化妆品和农业应用,如有机钾肥DALA, 2-甲基吲哚-3-乙酸。目前,乙酰丙酸由于价格较高,服务于小众市场。从2014年到2020年,农业应用和其他农药的乙酰丙酸需求预计将以6%的复合年增长率增长。乙酰丙酸在制药中的主要用途包括乙酰丙酸钙和吲哚美辛,后者是一种非甾体抗炎药,用于治疗发烧。从2014年到2020年,医药应用乙酰丙酸需求预计将以5.4%的复合年增长率增长。除了这些应用之外,乙酰丙酸也被少量用于香烟中,以增加尼古丁在烟雾中的输送和尼古丁与神经受体的结合。
本研究分析和报告的乙酰丙酸的主要下游潜在应用包括甲基四氢呋喃(MTHF)、三角氨基乙酰丙酸(DALA)、乙酰丙酸乙酯、二酚酸(DPA)等。乙酰丙酸的商业规模应用最近与汽车燃料扩展剂联系在一起,主要是甲基四氢呋喃,它可以与汽油以各种比例混合,显示出良好的氧合和蒸气压性能。
2013年乙酰丙酸市场使用量占有率
乙酰丙酸转化为甲基四氢呋喃的中间产物包括γ -瓦莱罗内酯(GVL)和1,4戊二醇,它们本身也是很有吸引力的产物。据估计,到2020年,乙酰丙酸制造商可能面临来自甲基四氢呋喃应用的超过20万吨的潜在需求。
2013年,北美是乙酰丙酸的最大消费国,其次是欧洲和快速发展的亚太市场。欧洲和美国的下游公司通常从中国制造商以低价采购乙酰丙酸,用于各自的应用。例如,据报道,Segetis正在从中国采购乙酰丙酸用于其l -酮类产品组合。2012年欧洲是乙酰丙酸的第二大消费国,占全球总量的31%以上。从2014年到2020年,北美乙酰丙酸市场收入预计将以4.6%的复合年增长率增长。
在预测期间,欧洲地区的增长率最高。欧洲成为乙酰丙酸及其衍生品的最大市场,2018年占34.7%的市场份额,其次是亚太地区,占22.5%。这些地区的增长可以归因于有利的政府法规、大量的生产能力、容易获得的原材料以及生物基化学品的早期采用。
2018年,亚太地区以22.812亿美元的市场价值成为乙酰丙酸的第二大市场。由于政府在环境保护方面的各种政策,加上消费者偏好转向生物基产品,该地区对乙酰丙酸的需求不断增长。生物基塑料工业的扩大,以及生物燃料概念的日益采用,预计将推动亚太地区市场的增长。
作为工业生物技术的领导者,美国在乙酰丙酸市场占有相当大的份额。美国农业部(USDA)生物推荐项目的实施促进了生物基产品的销售,这反过来又推动了该地区对乙酰丙酸的需求。加拿大和墨西哥的市场预计也将以健康的速度增长,因为对生物基产品的需求不断增加,加上政府采取各种举措支持乙酰丙酸的生产。
乙酰丙酸的主要市场参与者包括:赛格提斯、Biofine、杜邦、河北廊坊三井化工有限公司、河北石家庄威世糠醇富南树脂有限公司、江苏盐城华夏香精化工有限公司、石家庄医药集团欧益制药有限公司、上海苹果香精有限公司。Biofine一直是乙酰丙酸领域的主要参与者之一,专注于MTHF和DALA下游应用。总部位于明尼苏达州的Segetis公司最近开发了一种乙酰丙酸酯分子,由玉米芯和生物羟基化合物制成。乙酰丙酸是用于制造聚氨酯泡沫的增塑剂、溶剂和多元醇的原料。乙酰丙酸作为一种潜在的替代物,可用于生产聚氯乙烯(消费量最大的商品塑料)的邻苯二甲酸增塑剂。