增进产业链协同 高质量发展可期——首届BDO产业链及下游衍生物发展论坛专家观点荟萃

编者按 在“双碳”“禁限塑”大背景下,可降解材料、新能源电池等领域需求强劲,带动基础原料1,4-丁二醇(BDO)成为投资热点,BDO规划产能大幅扩张。在目前BDO市场不景气的情况下,其产能是否已经过剩?该如何布局BDO项目?3月24日于山西太原举行的首届BDO产业链及下游衍生物发展论坛上,业内专家针对当下BDO热点问题答疑解惑。特选取专家的精彩观点,以飨读者。


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  《中国化工报》社有限公司总经理、总编辑张健秋:拓展下游成BDO行业亟需面对的问题

  BDO是重要的基本有机化工和精细化工原料,其用途广泛,能够衍生出多种高附加值的精细化工产品,如四氢呋喃(THF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、聚对苯二甲酸—己二酸丁二醇酯(PBAT)等,可广泛应用于氨纶、可降解材料、聚氨酯、新能源电池等领域。在“双碳”“禁限塑”大背景下,生物降解材料、新能源汽车、热塑性弹性体等新兴领域有望引领低碳化工行业的新发展。BDO作为生物降解材料、新能源汽车和热塑性弹性体等行业的重要基础化工原料,将有助于低碳化工行业发展和“双碳”目标的实现。

  近年来,受可降解材料、新能源电池和氨纶等领域的强劲需求带动,BDO成为最受关注的热点石化产品之一,BDO一体化产业链也成为投资热门赛道。2022年BDO远期规划产能超2000万吨,2023年BDO产能的集中释放将给行业发展带来不确定性。新项目如何稳步投产以及拓展下游衍生品,成为BDO产业当前亟需面对的问题。


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  山西省工业和信息化厅化工处处长马景波:山西是我国BDO的摇篮与诞生地

  山西是我国BDO的摇篮与诞生地。早在2000年,首套中国独有的较低压力下生产BDO的技术在山西三维诞生,一举打破了国外40年的技术封锁,开辟了我国高端新材料的新局面。近年来,BDO市场火爆,吨售价最高达到3.2万元,诱发了全国资本的竞相追捧,产能不断扩大。目前,在市场不景气的情况下,BDO产能是否已经过剩?投资还有没有必要?是低谷绝地反击抄底?还是早撤资、早止损?此次《中国化工报》社有限公司搭建这样的平台,是有深刻内涵的,为行业做了一件大好事。


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  中国石油和化学工业联合会化工新材料专业委员会副秘书长、全国BOO及衍生物工作部秘书长邓会昌:三举措推进BDO行业高质量发展

  今年BDO下游需求回暖,新增产能不会对市场产生大冲击,BDO前景较为乐观。不过,后期随着新增产能大量释放,BDO行业出现恶性竞争的概率将加大,运行风险也将增加。我建议从三方面着手推进BDO行业高质量发展。

  一要健康有序发展BDO新增项目。近期中央经济工作会议对“双控”政策做出适时调整,这对发展煤化工炔醛法的BDO企业是个重大利好,未来西部地区规划的以煤化工为主的炔醛法BDO将会得到大力发展,但同时会对顺酐法、丁二烯法等工艺企业产生一定冲击,因此建议对顺酐法新上项目适当控制,同时大力推广生物法BDO项目。

  二要谨慎投资BDO产业。BDO是重资产投资,10万吨/年产能的项目需投入约20亿元,如果企业没有完整的上下游配套,不建议投资BDO项目。

  三要引导行业健康有序发展。建议新增BDO项目由相关专家进行可行性论证,论证结果作为地方政府审批项目的依据。同时严格执行炔醛法工艺BDO项目电石产能进行等量减量置换的要求。还要尽快出台全国性普及可降解塑料的法律法规,推动可降解塑料的应用。


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  国盛证券研究所副所长、化工首席分析师王席鑫:BDO产能迎来快速扩张周期

  BDO新增产能较多,行业将迎来快速扩张周期。2022年,全球BDO产能390万吨,其中我国BDO产能约230万吨。据统计,2023年,重庆鸿庆达20万吨/年、内蒙古君正120万吨/年、内蒙古三维90万吨/年装置将投产。2024年,万华化学(宁夏)32万吨/年、福建中景石化60万吨/年等7套装置存投产预期;2025年, 浙石化60万吨/年、恒力石化60万吨/年装置也计划投产。预计2023~2025年,国内BDO确定性较高的新增产能分别约210万吨、160万吨、50万吨,2024年底前国内BDO产能将达600万吨。从远期来看,BDO规划产能合计超2000万吨,若全部投产,国内BDO产能将提升10倍以上。由于BDO新增产能规模较大,预计BDO整体价格上涨的动力较弱。

  从扩产情况看,恒力石化、东方盛虹、浙石化等民营炼化厂商新增产能多以顺酐法为主,在保证原材料供给的情况下,未来成本端与西部电石法企业接近,在低油价下具备优势。


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  金联创研究咨询总监王祝祁:BDO产业发展格局将重塑

  新形势下,BDO行业迎来扩产潮,整体呈现以下特征:一是原有的电石制乙炔的炔醛法工艺受限,未来很难通过环评,存在不确定性;新生产工艺将涌现,如天然气制乙炔的炔醛法,生物法等。二是原有生产者扩大产能,大量新进入者将涌入。三是西北地区产能依旧占据主导地位,且以炔醛法BDO为主;东南沿海地区以顺酐法BDO为主。四是BDO产业链一体化趋势加速。 从发展格局来看,西部地区炔醛法BDO与东南沿海顺酐法BDO企业之间的竞争激烈。西北地区的化工企业具有原材料优势,而东南沿海的炼化企业具有地域优势。同时,BDO生产呈现多种工艺竞争的格局。另外,BDO上下游一体化提升企业的安全边界和竞争优势。 在“双碳”背景下,需要推动BDO行业寻找低碳化路径。比如采用生物原料+生物技术、通过清洁能源发电发热、使用绿氢进行加氢还原,以及通过碳捕集、利用与封存(CCUS)技术处理尾气等。


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  中国化学东华工程科技股份有限公司技术副总监余海清:不同原料路线获利存差异

  当前,BDO生产采用的工艺有电石/炔醛法、天然气/炔醛法、正丁烷/顺酐法等路线。其中,以电石为原料的炔醛法是BDO传统生产工艺,目前国内市场的主要产量来自此工艺。但是,由于电石属于“三高”行业,在能耗“双控”及“双碳”政策背景下,此路线项目获批难度很大。以天然气为原料的炔醛法工艺规避了电石路线的弊端,低污染、低耗能、经济性不错。而以正丁烷为原料的顺酐法产品质量高、工程投资低、污染物排放少、技术成熟,原料正丁烷主要来自石油炼化企业、丙烷脱氢(PDH)企业等,是当前比较热门的工艺路线。

  从BDO不同工艺的经济性来看,不同原料路线的BDO生产企业获利空间存在差异。基于指定原料市场价格,初步测算BDO企业生产成本情况为电石/炔醛法完全成本13500元/吨;天然气/炔醛法完全成本10980元/吨;正丁烷/顺酐法完全成本11070元/吨。从成本测算的结果来看,天然气/炔醛法和正丁烷/顺酐法成本优势明显,可作为BDO厂家的工艺路线选择方案。


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  中国化纤协会氨纶分会常务副会长李增俊:氨纶需求将逐步改善

  据协会统计,2023年,氨纶新增产能计划仍存,随着疫情政策优化,市场信心提振,氨纶的需求将逐步改善。总体来看,2023年氨纶行业仍有压力,但产能出清将加快,龙头企业的市场份额或继续提升。

  未来,华峰化学、晓星化工、泰和新材头部氨纶企业加速扩张,其他中小企业也有扩能计划。具体来看,目前华峰化学正推进30万吨/年差别化氨纶项目建设,预计2023~2025年重庆基地逐步投产;冠能新材一期30万吨/年氨纶项目计划2025年12月建成;永荣控股30万吨/年超仿真氨纶项目计划2026年建成。预计随着头部氨纶企业新产能持续释放,行业集中度将进一步提高,氨纶市场竞争也将加剧,尤其是中低端领域竞争激烈,一些小微企业或落后产能会逐步退出市场。

  需求方面,随着氨纶价格走低,氨纶在传统领域的用量会进一步提升。另外,在新发展理念及消费升级的背景下,可降解塑料及纺织服装市场前景可期,高品质、功能性、绿色氨纶需求也会持续增加。


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  华峰化学股份有限公司市场部经理刘京奇:PTMEG行业机遇与挑战并存

  从近年来BDO—聚四氢呋喃(PTMEG)—氨纶产业链看,开机负荷趋势大体类似,PTMEG与氨纶曲线趋势关联性更强。在现金流方面,产业链振幅趋于缩小,PTMEG现金流正负受BDO的影响更大。

  未来,PTMEG行业机遇和挑战并存。机遇方面,氨纶及聚氨酯产能持续增加,为PTMEG发展带来机遇。另外,PBAT产能急速扩张,副产物THF的增加给PTMEG带来新的原料来源。

  挑战方面,PTMEG产能将进入快速增长期。据统计,2023年华恒能源18.4万吨/年、杭州三隆3万吨/年、晓星化工5万吨/年装置将投产,预计PTMEG总产能将达到118.5万吨/年,较2022年增长29%。原有生产企业将受到上下游产业链延伸和新入场者的挑战。另外,PTMEG产品基本同质化,随着产能扩张,未来PTMEG低效产能可能面临退出,生物基产品也或对石化基产品造成影响。


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  中科院理化研究所高级工程师王萍丽:得BDO者得PBAT天下

  PBAT是降解塑料的重要品种,也是限塑主要的物质支撑。中国是PBAT的主战场,年需求量将达到300万吨。

  从供应看,近年来PBAT产能大幅扩张。截至2023年2月,PBAT/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)总产能为94.1万吨/年。后期,道恩股份、康辉新材等新增装置也将适时投产,涉及产能近150万吨/年。 在PBAT生产中,BDO是最为关键的原料。据了解,生产1吨PBAT需要0.54吨BDO。从生产成本来看,BDO在PBAT原料成本中占比近50%。

  因此,对于PBAT企业而言,如果BDO原料完全依赖外采,随着产能不断放大,市场竞争将加剧,无BDO配套的PBAT企业将无竞争优势。业内普遍认识到BDO是PBAT最大的影响因素,得BDO者得PBAT天下,拥有低成本的一体化的BDO/PBAT企业将具备真正竞争力。

  据了解,目前国内已有一些企业布局原料和PBAT联产项目,以对冲价格风险,比如内蒙古东源科技、新疆美克等。


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  全国精细化工及中间体协作组副理事长、河南中汇电子新材料有限公司董事长肖强:新能源发展给NMP行业带来机遇

  随着新能源汽车用动力电池的爆发性扩增,尤其是近两年光伏、风能及煤电等储能电池快速增长,由GWh向TWh的跨越式扩张为上游包括NMP行业带来机遇。2022年,我国储能电池出货量130GWh、动力电池产能545.9GW,NMP需求量达101万吨。预计到2030年,我国新能源汽车销量将达到1500万辆,按照60kWh的容量配置比计算,一年最多需950GWh动力电池,储能电池出货量将达180GWh,NMP需求量有望达到170万吨。

  从产能来看,截至2022年底,全国NMP生产企业共24家, 其中NMP合成产能近50万吨,NMP回收提纯产能137万吨。而在2023年新建和规划立项中,NMP合成产能将达156万吨,NMP回收提纯产能将达到176万吨。随着电池企业自建配套回收提纯NMP装置悄然兴起,NMP新建和扩产项目将面临风险。


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  博爱新开源医疗科技集团股份有限公司董事会秘书、副总经理邢小亮:PVP在新能源领域前景可期

  近年来,BDO下游聚乙烯吡咯烷酮(PVP)产品在新能源领域的应用不断拓展,市场前景可期。

  在新能源领域,PVP可用作锂电池正极材料的分散剂以及锂电池辅料碳纳米管导电剂的加工助剂。有机构预测,到2025年全球碳纳米管浆料用PVP分散剂将达到7375吨。

  光伏领域方面,PVP可作为分散剂生产正极银浆用球形银粉。据中国光伏协会预测,未来5年全球光伏市场年均新增装机可达300GW,2025年最高可达500GW,全球光伏太阳能电池原料银粉用PVP有望达到4000吨。

  此外,PVP系列产品在环保水处理、新型特种涂料、能源开采、肾透析膜材料领域的应用也在逐渐开发。预计3~5年内,环保水处理膜致孔剂领域PVP K30用量超过1万吨,新型特种涂料领域新增PVP用量4000吨,印刷油墨领域将新增PVP用量约2000吨。此外,石油天然气开采、柔性屏幕、血液透析膜等领域也有新需求增量。


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  四川天华股份有限公司副总经理张龙:一体化、控成本、谋高端将是BDO可持续发展趋势

  四川天华是BDO早期生产商之一,也是最早布局BDO产业链一体化的企业之一。截至目前,公司已拥有超过10年的PTMEG生产运行经验,连续8年保持国内最高开工率,生产的PTMEG差异化产品以优异的质量树立了行业标杆,具有较强的技术优势。

  整体来看,BDO一体化产业链具备以下特点:即一体化程度高,生产要素得到充分利用,有利于技术创新、技术改造,具有规范化、高质量、全价值链,可为差异化提供条件,具有竞争的多元化市场。

  “十四五”时期,四川天华将加大BDO一体化产业链布局,向下游PBS、热塑性聚氨酯(TPU)、PTMEG、氨纶、PBAT、热塑性聚酯弹性体(TPEE)等延伸。

  结合后期BDO产业链产能分析,未来BDO产业竞争的必然结果是技术创新和技术升级,同时将带来产品品质提升和产品供应多元化、专业化、差异化。一体化、控成本、谋高端将是BDO产业可持续发展趋势。


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  北京化工大学化学工程学院教授屈一新:丁烷法顺酐-BDO-PBS路线竞争力强

  PBS以价格低廉、力学性能优异等特点成为目前通用型生物可降解塑料之一。

  生产PBS主要原料丁二酸的基础原料是顺酐,目前顺酐市场76%的产品来自丁烷法工艺。由于具有成本优势,近两年新建的顺酐法BDO项目基本都以正丁烷为原料。正丁烷顺酐法制BDO工艺如果能与现有石化裂解装置结合,利用其副产的正丁烷生产顺酐再制取BDO,将大大降低BDO的生产成本,加之该工艺具有产品质量高、项目投资低、污染物排放少等优点,将更具市场竞争力。

  从PBS合成路线来看,直接酯化法是目前主流生产工艺。该工艺投资较小,选择性较灵活,副产THF易于回收利用,但成本高。另一酯交换法工艺分摊成本较低,但必须形成完整的产业链,投资金额较大。与直接酯化法相比,该工艺产品的相对分子质量、抗氧化性、熔融指数都比较高,且对设备的材质要求不高。


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  山西大学精细化学品教育部工程研究中心主任赵永祥:炔醛法BDO技术不断优化升级

  BDO是一种重要的有机原料,被应用于化工、电池、可降解新材料、医药等领域。长期以来,国外公司只出口产品而不向中国转让技术,严重制约我国的BDO及下游产业的发展。国际上炔醛法生产BDO技术被美国ISP、INVISTA和德国BASF垄断,其运行压力在30MPa。2000年,山西三维集团通过购买国外公司停产的炔醛法生产BDO的部分生产装备及有限的技术资料,建成我国首套2.5万吨/年炔醛法BDO装置,采用山西大学与三维集团合作创制的第一代加氢催化剂在该装置上运行压力12~13MPa条件下生产出99.5%的BDO,形成了我国独有的、具有自主知识产权较低压力条件下生产BDO的成套工艺技术。该技术获2009年山西省科学技术奖一等奖。

  此后,山西大学团队潜心研发,不断创新催化剂的结构,开发出第二代的全新结构的具有多功能(异构、加氢)的合成BDO加氢催化剂,将BDO中的副产物乙缩醛催化转化成目标产物BDO,使BDO的纯度提高到99.75%以上,成为升级迭代炔醛法生产高品质BDO技术。该催化剂及工艺技术已获得国内外发明专利21项。

  科研无止境。目前,我们团队与上海迪阳化学紧密合作,围绕丁二醇产业链上下游催化剂、顺酐产业链催化剂及相关工艺技术等开展深入研究。


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  上海迪阳化学技术有限公司总经理张秋明:做好中国自己的炔醛法BDO工艺

  我们的炔醛法BDO工艺目前共经历了4个阶段的迭代。第一阶段是以山西三维自建装置为代表,摸索生产经验,理解工艺设计思想,拥有了技术诀窍。第二阶段为2007~2011年,继续优化工艺,提升工艺水平,开始对外技术许可;第三阶段为2011~2018年,以国泰新华装置为代表,BDO产能第一次放大到单套12万吨/年,工艺改进提升,解决了关键设备受限于国外制造商一家垄断的困境;第四阶段是2019年至今,迪阳化学对工艺进行全面革新,运用最新的工艺思想,整合原料端的品质,BDO单套产能放大18万吨/年。BDO工艺蒸汽消耗大幅下降,解决了甲基BDO含量高的问题,有效组分≥99.9%。 山东恒信、同德化工、河南煤化、华鲁恒升二期、宁夏惟远等BDO项目以及新疆国泰新华一体化项目都采用的是我们的技术。


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  大连瑞克科技股份有限公司副总工程师邓少亮:BDO催化剂国产化助力行业发展

  大连瑞克公司具有20余年的催化剂生产经验,铜基系列催化剂产能及销量在国内最大,形成了自己专有的技术特长。

  瑞克借着BDO行业东风,于2012年开始相关催化剂的研究开发工作,在2014年开发了RK-15A丁炔二醇合成催化剂(英威达BDO工艺),后与美克合作推出三代催化剂。目前公司又成功开发出长寿命RK-15A催化剂,该催化剂可以实现120天以上的工业连续稳定运行。

  瑞克开发的RK-17丁炔二醇合成催化剂可替代进口催化剂满足三维工艺及冠达工艺的要求,目前已在开祥化工、鹤壁煤化工等厂家应用。此外,公司还研发了环保型RK-18催化剂(无硅型Cu-Bi催化剂),不仅降低了成本,还保障了装置运行效率。

  另外,BDO重要的原料之一是甲醛。采用铁钼催化剂,瑞克也已经开发成功RK-06甲醛合成催化剂,并实现工业化应用,催化剂性能完全满足不同甲醛工艺的要求。


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  西部宝德科技股份有限公司副总经理南海娟:首台大规格浓缩过滤器为行业发展提供支撑

  浓缩过滤器是炔醛法BDO生产中实现炔化反应系统外循环及连续良好运行的枢纽。2011年5月,宝德公司立项50m²浓缩过滤器国产化开发课题;2011年~2012年国产化开发设计,中试模拟试验,工程设计,样机制造。2013年3月,国产化50m²浓缩过滤器在山西三维现场安装调试投用成功,清液采出量、固含量等关键参数均达到进口设备水平。2020年,为满足BDO装置大型化要求,公司开发64m²浓缩过滤器,以降低项目建设成本,提高装置产量;2022年10月,64m²过滤器在鹤壁煤化安装调试投用成功,采出清液清澈透亮,性能参数达到设计值。这是BDO行业首台大规格浓缩过滤器,打破了国外品牌长期垄断的格局,降低客户的投资和运行成本,对行业良性发展提供了支撑。

  值得一提的是,西部宝德研发的浓缩过滤器核心元件——烧结金属双面过滤盘已在东景生物、鹤壁煤化、开祥化工、山西三维等BDO生产企业成功使用。


  (文字由刘敬彩整理,图片由苏建泽摄)


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