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這些化工巨頭為何都看好這一領域?

2024-02-22科技

2月13日,科思創(Covestro)表示正在推進生物基苯胺量產工藝的開發。近日,公司位於德國Leverkusen的世界第一個純植物基苯胺中試基地投運。新工廠最初將生產大量的生物苯胺,以便進一步開發新的生產技術,並將其轉化為工業規模。生物基苯胺的研究還將繼續得到德國政府的資助。德國食品和農業部正在資助由科思創及其合作夥伴開展的後續計畫,該計畫於2022年3月啟動,將持續到2025年。

產能穩定 行業特點突出

苯胺是重要的有機化工原料,廣泛套用於燃料、醫藥、炸藥、香料、橡膠硫化促進劑、藥品等行業,尤其是可作為聚氨酯產品主要原料MDI的原料。此外,苯胺還可以用作溶劑和其它化工原料,用途十分廣泛。

2023年,盡管苯胺行業在苯鏈上下遊當中仍處於「佼佼者」,但伴隨前期停工裝置復工、新裝置投產及出口量銳減,行業發展也遇到新的問題,未來發展也將迎來新的挑戰。出口量同比減少約67.9%;價格同比下跌3.87%;利潤同比增幅29%。

不同於純苯其他下遊,苯胺產能自2015年以後基本變化不大,除2021年新增投產了46萬噸裝置外,其他年份產能無變化或縮減,2023年萬華化學在福建新增一套36萬噸苯胺裝置。

2023年,國內苯胺總產能達到449.5萬噸/年,較上年增加38.5萬噸/年,增幅9.37%。新增產能為福建萬華36萬噸/年及重慶長風2.5萬噸/年苯胺裝置搬遷後復工。此外,康乃爾一條18萬噸苯胺裝置停車17個月後重新開機,因此全年國內裝置產能利用率同比出現3.44個百分點的下滑,但從實際產量來看,粗略預估2023年國內苯胺總產量月308.46萬噸,同比增幅4.15%上下。未來幾年統計內的新增裝置極少,預計苯胺產能及產量變化不大,繼續維持當前數值。

苯胺下遊消費集中度高,77%的苯胺被用來生產MDI,18%會被用來生產橡膠助劑,還有4%被用於制備染料及醫藥中間體,剩余1%用於生產汽油添加劑。按下遊產品發展狀況來看,國內苯胺消費結構未來不會發生重要轉變,MDI仍是占比最大的下遊,因此研究過程中需重點關註MDI行業未來變化。

而從下遊消費變化來看,2023年,國內苯胺需求約311萬噸,同比增幅18%。由於今年下遊MDI有新增產能釋放,而2023年MDI領域消耗苯胺占到國內苯胺總需求的79.3%左右,因此今年國內苯胺需求主要增長領域也是集中在MDI領域,而非MDI行業來看,橡膠助劑及環己胺等有不同振幅增長,但國內苯胺消費占比仍相對較低。

加氫法生產為主

苯胺目前主要是透過硝基苯催化加氫法生產,是硝酸、氫氣和純苯為原料的加氫生產,下遊套用在MDI、橡膠助劑、染料及醫藥中間體、汽油添加劑等領域。煉油及化工生產企業中的純苯無法進行油品調合,促使對純苯下遊產業鏈的延伸和利用,成為目前化學研發行業關註的重點方向。

苯胺生產工藝主要有三類:硝基苯催化加氫法、苯酚氨化法、硝基苯鐵粉還原法,硝基苯鐵粉還原法生產過程中會產生大量廢水,苯酚氨化法生產需配備大型裝置,成本相對較高,因此目前全球90%的苯胺均采用硝基苯催化加氫法來生產。從原材料純苯出發,加入硝酸進行硝化反應生產硝基苯,硝基苯進行催化加氫處理即可制備苯胺。一般來說,要制備1噸的苯胺,需消耗0.86噸的純苯和0.74噸的硝酸,固定加工成本噸耗約在700元。

從工藝來看,目前苯胺主要路線是石化原料硝化加氫,而科思創生物基苯胺生產工藝則主要包含兩步:

1.透過客製的微生物發酵將從植物中提取的工業糖轉化為中間產品;

2.對中間產品進行化學催化,生產100%基於植物碳的苯胺。

為何看好生物基MDI?

早在2021年,科思創便宣布推出了透過ISCC認證的生物基MDI和生物基TDI產品。其與華峰集團簽訂了其在亞太區的首份經ISCC PLUS認證的基於品質平衡方法、含部份生物質原料份額的低碳足跡MDI商業訂單。

在不久之前,巴斯夫在官網宣布了其在南韓麗水的工廠成功生產出第一個生物質平衡(BMB)亞甲基二苯基二異氰酸酯(MDI)。

世界共有8家MDI主要生產企業,按產能排名前三的生產企業分別為萬華化學、巴斯夫和科思創,三家企業產能合計占世界總產能超過60%。生物基MDI是化工巨頭為其所有的主要價值鏈提供迴圈或低產品碳足跡的選項,作為生物基聚氨酯主要的上遊原材料。

開發生物基MDI,從材料源頭減低碳排放,與基於傳統原料的常規MDI相比,在生產系統中使用可再生原材料有助於改善客戶在價值鏈上的產品碳足跡。

2023年苯胺年度大事記

1.

3月底萬華環己胺裝置投產

萬華化學10萬噸/年的甲基胺計畫,包含7萬噸/年的環己胺單元(部份自用,部份外售)、1萬噸/年的二環己胺單元、2萬噸/年的N,N-二甲基環己胺單元裝置於3月底投產,其對苯胺需求也有所增加。

2.

8月中下旬重慶長風年產2.5萬噸苯胺裝置投產

2021年7月,重慶長風因園區搬遷關停其4萬噸/年的苯胺裝置,2021年7月至2023年8月期間,重慶周邊地區如湖北、四川、重慶地區的客戶至山東采購。2023年8月後隨著長風年產2.5萬噸苯胺新裝置投產,周邊地區苯胺需求回流至重慶。

3.

9月初萬華福建年產36萬噸的苯胺裝置投產

2023年9月,萬華福建年產36萬噸苯胺裝置投產,該套裝置為其40萬噸/年的MDI裝置提供原料,該套裝置投產後意味著福建苯胺將不再從煙台進行調貨。截至目前,萬華苯胺產能為216萬噸,全國產能占比提升至48%,其MDI裝置產能為270萬噸,環己胺產能為7萬噸,苯胺產能與其配套產能略有富余。

4.

10月底旭陽康乃爾苯胺裝置重新開車

2023年10月13日,旭陽集團與康乃爾集團在吉林市簽訂相關合作協定,建立戰略合作關系。此次合作由吉林市政府招商引資,引進旭陽集團參與康乃爾苯胺裝置復工復產,啟用康乃爾集團的化工產業鏈。2022年5月康乃爾裝置檢修後停車,一直處於停車狀態,2023年10月底康乃爾年產18萬噸苯胺裝置重新開車生產,苯胺市場供需格局將再次發生轉變,重新探尋供需平衡。

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