又涨一波!在建及规划BDO产能近700万吨,未来3年还紧平衡?(附产能统计表)
年内两度大涨的4大内因
据中国石油和化学工业联合会化工新材料专委会副秘书长邓会昌分析,BDO一年内两度大幅上涨的内在原因有:
1.一季度大幅上涨,是由于国内BDO厂家长期低负荷生产,在需求爆发之时,技术进步和设备改造跟不上,导致供不应求。加之,厂家在2020年9—12月提负荷过程中相继出现了各种事故,造成BDO产量进一步减少。2021年一季度,BDO市场采购量为7.5万吨,而生产量只有6万吨。
2.7—8月大幅上涨,是由于BDO厂家每年必须进行1~2次大检修,上半年提负荷至5月份后,不得不进行检修,并且新疆冬天寒冷不便检修,所以6—7月份集中安排检修,导致6、7月份的供应量分别减少1万吨和2.3万吨,8月份也将减少2万多吨。另外,当BDO价格下降到1.8万~2万元后,PBT和PBAT企业加大生产,增加了约3万吨对BDO的采购。
3.BDO的最大下游PTMEG的一般市场消费占比为为56%~58%。今年PTMEG的下游氨纶行情火爆,目前净利润高达5万~6万元/吨,造成PTMEG空前紧张,所有企业都在满负荷生产,增加了对BDO的采购。
4.年中涨价还与天灾人祸有关,河南水灾加上江苏疫情,新疆的BDO货源如果要运输到江苏、浙江的PBT企业,均需要两地各做核酸检测,由此导致了交货时间将拖延10~20天。
邓会昌认为,BDO的合理价格应该控制在2万元左右。目前的BDO价格已经企稳,8月底~9月中旬价格会缓慢回落,9月以后所有厂家检修完毕,供应将平稳。按往年9—11月份是BDO使用高峰期,加上PBAT企业陆续开车,对BDO价格有一定支撑,BDO厂家价格估计会回落到2.5万左右。但长远来看,BDO一定会回落到成本线左右,甚至低于成本线价格,但不会跌至以前的7000~8000元。
我国BDO在建及规划产能已近700万吨/年
从我国BDO市场消费结构来看,2020年PTMEG、PBT、GBL、PU浆料、PBS/PBAT、TPU六大领域分别占比51.0%、25.3%、10.0%、6.2%、4.5%、1.3%。而2021—2025年我国在建及规划的PBS/PBAT新增产能已逾800万吨,将实现跨越式发展。由此预计,2021—2025年中国BDO市场消费将呈现结构性变化,2025年PBS/PBAT消费比例有望大幅提升至38%。
2020年我国BDO市场消费结构
2025年我国BDO市场消费结构预测
2021年,PBAT约有34万吨/年的产能将投放市场,届时其国内总产能将达到66.7万吨/年,以单耗0.55吨推算,2021年PBAT对BDO的消耗量预计增加18万吨 。市场消费规模的扩大,也进一步加快了我国BDO的扩能步伐。据统计,2020年我国BDO有效产能为225.4万吨/年,而目前其在建及规划产能已高达694万吨/年。
2020年我国BDO有效产能统计 万吨/年
我国BDO在建及规划产能统计 万吨/年
未来3年将处于供应紧平衡
目前,全球BDO产能共计约370万吨,国外主要分布在德国、沙特、日本和美国,我国BDO既有产能约220万吨/年,在建及规划产能已接近700万吨/年。这将使得我国在未来几年,持续成为全球BDO产能最大的国家。
由于3年以内我国BDO新增产能很少,只有万华化学的10万吨/年和新疆美克的10万吨/年产能在明年投产,其他装置基本都要3年以后才有产能,但新增的PBAT产能很多,加之PTMEG—氨纶的扩产非常快,所以未来3年我国BDO产能都处于供应紧平衡。
未来5年内,能建成BDO产能不到100万吨/年。如果这100万吨/年能够建成,将对BDO的价格造成非常大的冲击。由于可降解塑料一次性替代品在全国的需求总量不会超过400万吨,100万吨/年的BDO新增产能完全能满足可降解塑料的使用,所以BDO供应完全充足,并且供大于求。
石油基BDO仍以改良炔醛法为主导
目前,全球石油基BDO的生产工艺主要有雷珀(Reppe)法(又称“炔醛法”)、正丁烷/顺酐法、环氧丙烷/丙烯醇法和丁二烯/乙酸法。其中,炔醛法是生产BDO的传统方法,包括经典法和改良法。2020年我国BDO有效产能为225.4万吨/年,其中炔醛法产能占比为91.13%。
改良炔醛法生产BDO的工艺路线
改良炔醛法生产BDO工艺的核心1,4-丁炔二醇(BYD)合成主要采用铜铋催化剂。一直以来,铜铋催化剂的制造技术由国外公司所掌握,价格昂贵且供货周期长,制约了国内BDO行业的发展。不过,据日前河南开祥精细化工有限公司消息,国内首套采用国产催化剂的BDO生产线已在其2×4.5万吨/年BDO装置上成功运行。该装置所选用的核心催化剂——1,4-丁炔二醇合成催化剂RK-17(氧化物型)由大连瑞克科技股份有限公司提供。
运行数据显示,RK-17在试用期间与进口催化剂相比,催化剂性能相对平稳。具体看来,各反应器出口甲醛浓度、反应系统出口溶液铜离子、抽出催化剂的粒径分布、抽滤时间、反应系统压差等指标都相对稳定,达到了进口催化剂的性能指标。
按照原料来源的不同,炔醛法又分为电石/炔醛法和天然气/炔醛法。在我国现有BDO产能中,80%~90%采用的都是电石/炔醛法,主要由于我国电石供给充足,该法经济性较好。但是,随着国家限制高耗能行业发展和节能减排政策的逐渐施行,具有高污染、高耗能、高碳排放等缺点的电石/炔醛法将逐步失去优势,远期来看,其成本将大幅度提升,发展必将受限。
2016年以来,电石价格不断走高。2021年,内蒙古自治区为应对国家碳达峰、碳中和要求,表明将不再审批焦炭(兰炭)、电石等一系列产品的新增产能项目,另外还推行了新的电价政策,电石生产用电每度提升0.1元,使得BDO行业边际成本上升。其他地区也在陆续出台相关的具体政策,电石/炔醛法将受到更多环保、安全、成本的制约。
相较而言,天然气/炔醛法尽管避免了电石路线的弊端,具有占地小、低污染、低耗能、低碳排放和能与PBAT项目原料配套等优势,但目前产能很少,不过其根本原因并不是成本过高,而是国内天然气资源有限,很少有企业能够获得天然气法生产BDO的许可。
2007年国家发改委颁布的《天然气利用政策》中规定,以天然气制乙炔属于限制类项目,项目审批的要求非常高。
生物基BDO仍处于探索期
作为传统石油基BDO的替代品,生物基BDO 是由淀粉水解产生的糖类制成的,即所谓的葡萄糖浆,其生产工艺主要掌握在美国Genomatica公司手中,主要通过植物性糖类的发酵制成BDO。根据意大利 Novamont 公司的 LCA分析,与石油基BDO 相比,生物基BDO在其整个生命周期中减少了 60% 的温室气体。
据统计,生物基BDO的市场应用主要集中在PTMEG、PBT和PU/TPU,占比分别约37%、23%和11%,在生物塑料中占比仅为3%,仍有巨大的发展空间。但目前生物基BDO成本较高,需要通过改进生产工艺和提高产能来降低成本。
◆ 国外进展:
2016年,Novamont 公司使用Genomatica公司的技术,展开了3万吨/年生物基BDO的工厂的建设。
2021年,Genomatica公司授权了美国Cargill公司与德国Helm公司生物基BDO的生产技术。
6月初, Cargill 和Helm成立了一家名为Qore的合资企业,并将投资3亿美元在美国建立首个商业规模的生物基BDO装置,预计每年至少生产6.5万吨生物BDO,品牌名为Qira。
7月27日,据环球通讯社消息,Genomatica 已完成了1.18亿美元的 C 系列融资,以加速可再生材料的全球商业化和扩张,有望每年减少1亿吨温室气体排放。
◆ 国内进展:
目前,我国国内生产生物基BDO的企业不多,仅有实现生物基丁二酸供应多年的山东兰典生物科技买断了中科院生产专利,掌握了生物基BDO的生产技术,其生物基BDO项目处于待生产状态。