生产集中在山东等地!这种剧毒气体在新材料领域潜力大

晓顼聊趣事 2024-09-26 12:49:19

光气由一氧化碳和氯气在加热条件下经活性炭催化合成。作为一种重要的有机中间体,光气在有机合成上有着广泛的用途,其直接下游产品主要包括二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)等异氰酸酯类,硬脂酰氯为代表的酰氯类,氯甲酸甲酯为代表的氯代甲酸酯类,碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等碳酸酯类,二苯甲酮为代表的二苯甲酮类等多系列中间体产品。这些中间体的下游产品包括聚氨酯和聚碳酸酯(PC)聚合物,以及农药、医药、染料、造纸化学品等,其中聚合物又衍生出塑料、涂料、弹性体、胶粘剂等产品。

光气产业链发展特点分析

中国光气化产品产业经过快速发展,现已经成为世界上最重要的光气化产品生产国和消费国,产能的快速增长和应用市场的快速释放使中国在异氰酸酯、聚碳酸酯等光气化产品领域的国际地位不断攀升,产业水平快速提高,国际影响力不断扩大。

中国光气产业链一体化程度较高,生产企业基本全部配套上下游产业链,不论是生产科技含量较高的高分子材料和现代医药产品,或者是生产技术含量较低的农药类产品,各家企业产品生产类别比较明确,单个企业的主导产品市场细分程度明显,细分产品的市场占有率较高。

光气直接下游包括三个子行业:1.MDI和TDI等异氰酸酯行业;2.PC行业;3.农药、医药及中间体等精细化工行业。目前异氰酸酯行业处于成熟期前期,具有产能集中度较高、竞争激烈度较深、产品创新难度加大、新应用领域突破难等特点,成本竞争的重要性进一步凸显;PC产业由于中国起步虽早(1965年生产),但研发滞后,生产技术水平低,进入21世纪,市场与产能增长迅速,竞争激烈,处于成长速度较快的发展阶段;光气化中间体主要在农药、医药、染料等国民经济基础产品领域应用,且该行业自2015年以来,消费量维持稳定波动,基本没有出现大规模的增长,处于成熟期前期。

中国光气行业市场概况

中国光气生产情况及预测

01 | 生产现状

中国光气产业监管较为严格,市场集中度较高,随着环保压力升高,部分小规模、技术落后的企业逐渐被淘汰。下游需求方面,中国生产的光气九成以上用于生产异氰酸酯(主要是MDI和TDI)和PC产品,预计未来异氰酸酯和PC仍是光气用量的主要去向。来通过不断的技术创新提高了磷酸铁锂电池的能量密度,也进一步提升了磷酸铁锂电池的市场份额。

截至2023年底,中国共有光气生产企业33家(注:同一集团下不同子公司按1家核算),总产能超过650万吨/年。精细化工生产企业数量居多,但相比于化工新材料类企业,其光气装置生产规模通常较小。从区域分布看,中国光气及光气化生产企业主要集中在华东地区,山东、上海、浙江、江苏集中度较高,光气化生产企业数量占全国的52%,光气产能总量约占全国的72%。

02 | 生产预测

目前光气项目申请批准部门主要是工信部安全生产司(国家履行《禁止化学武器公约》工作办公室)负责审批,并施行严格的生产资质核准及安全生产监管措施。在光气化产业布局优化方面,多部门提出了相关产业政策。

2014年10月,《国家安全监管总局办公厅关于印发光气及光气化产品安全生产管理指南的通知》提出,严格限制涉及光气及光气化的新建项目,严格控制新增光气布点,新建光气及光气化建设项目必须在化工园区内建设;精细化工行业新的光气生产许可证基本不再发放,同时意味着精细化工行业企业拿到新证的难度很大,但大型MDI、TDI项目仍有发放新证的机会。主要原因是在MDI、TDI和PC生产企业中,虽光气装置规模较大,但采用封闭式光气生产装置,即产即用,在线的光气量较少,危险性小,按国家规定并不算重大危险源。

山东省发布的《山东省危险化学品企业安全治理规定》中明确了原则上不再批准新的光气及光气化产品生产装置;江苏省出台的《江苏省化工产业结构调整限制、淘汰和禁止目录》(2020年本)中禁止新增光气生产装置和光气布点;广东省出台的相关发展规划中禁止引进涉及光气的项目。这些政策的施行对未来光气化产业的发展布局产生重要影响。

从生产角度出发,光气及光气化产品装置复杂程度较大、技术难度较高、安全生产要求严格,在诸多方面具有较高的进入门槛。综合以上因素分析,未来行业出现新进入者的可能性较低,竞争格局预期不会出现较大变化。

预计未来光气新建产能仍主要集中在异氰酸酯和PC产业。其中,万华化学计划对原有40万吨/年MDI和30万吨/年TDI进行扩产,扩产后的产能将分为达到80万吨/年和63万吨/年,预计2025年投产,相应配套上游原料光气产能也将有所增加。

精细化工方面,现有精细化工光气企业规划项目多以改扩建为主,通过调整产品结构提升产业附加值及盈利能力。如德州联化为了增加企业光气化产品的竞争力,拟投资3.5亿元实施4万吨/年光气及下游产品技改项目,首先是将2万吨/年光气扩能至4万吨/年,2023年2月已完成安全设施设计审查,正在进行改造施工,其次是拟改造原有的硬脂酰氯生产线,增加脂肪族酰氯产品种类,改造后增加生产的产品包括肉豆蔻酰氯、月桂酰氯、辛癸酰氯、椰油酰氯等。重庆长风计划到2025年再新建2套柔性化生产装置和1套万吨级光气衍生物产品生产装置,实现3万吨/年光气产能的释放,规划产品包括氯甲酸酯类、二苯甲酮类、四丁基脲以及中定剂等产品。

中国光气消费情况及预测

01 | 消费现状

光气下游终端行业分类众多,包括高分子材料制造、农药、医药、染料、塑料、造纸等。近年受益于化工新材料产业快速发展带动,中国光气消费量持续增长,2023年中国光气消费量约为510万吨,2019-2023年年均增长7.6%。

分企业类型看,MDI、TDI、PC等化工材料生产企业光气装置平均开工率接近80%;精细化工行业由于下游产品的订单式生产和季节性生产的特点,光气装置平均开工率在60%左右。

中国生产的光气九成以上用于生产异氰酸酯(主要是MDI和TDI)和PC产品,其中MDI和TDI为主要消耗产品,消费占比达到80%;其次为PC,消费占比约为15%;精细化工行业总体占比较低,约为5%。

02 | 消费预测

光气及光气化产品行业总体目前已进入发展成长期后期,中国在异氰酸酯、PC、光气化中间体领域的发展位于世界先进水平。未来中国光气化产品市场潜力依旧良好,消费量仍将集中在化工新材料、农药、染料等领域,预计2023-2028年中国光气消费量年均增长6.4%。

化工新材料领域,主要的消费下游聚氨酯、工程塑料领域快速发展,异氰酸酯、PC等产品成长空间较大。同时国家利好政策支持,化工行业“十四五”发展规划研究中将特种异氰酸酯、改性PC、聚醚酮类产品列为未来的重点发展方向。特种和改性异氰酸酯、改性PC、特种光气化产品等领域尚处于起步阶段,众多产品的市场空间尚待开发,这将成为未来光气化产品高端发展的重要驱动领域。预计未来5年,光气在化工新材料领域的消费需求量将以6%~7%的年均增速持续增长。

精细化工领域,预计未来5年的消费需求量将以3.5%左右的年均增速持续增长,主要涉及农药、造纸化学品、染料和表面活性剂领域。

造纸化学品领域,光气主要用于合成烷基烯酮二聚体(AKD)及其中间体硬脂酰氯。随着造纸技术的不断进步和消费者对于产品性能需求的升级,应用于造纸施胶的AKD乳液固含量提高将拉动AKD需求提升,AKD作为主流的造纸助剂,市场需求存在一定增量空间。预计未来5年,光气在造纸领域的消费需求量将以3%左右的年均增速持续增长。

综 述

光气为剧毒气体,国家对光气行业进行严格的监管和控制,严格限制涉及光气的建设项目,并施行严格的生产资质核准及安全生产监管措施。未来准入壁垒仍将是进入光气及光气化产品制造行业最主要的壁垒。

从发展趋势和市场潜力分析,依托聚氨酯产品门类的丰富和市场的进一步扩增,异氰酸酯在未来发展中仍具有一定的市场空间。但随着拟在建产能的进一步释放,市场竞争将进一步加剧。未来PC市场潜力仍将继续释放,市场规模将进一步扩大,但增速会逐步减缓,随着中国PC应用领域的高端化进程加深,改性PC产品的应用需求将成为市场扩增的重要部分。

目前中国光气化中间体产品已总体进入结构性过剩阶段,且部分地区由于安全环保和行业管理等方面的政策要求,新上中间体项目的难度很大,发展空间受到一定限制。但部分光气化中间体产品仍具有较大的市场容量和发展潜力,并且对产业提升和产品升级有积极意义。

化工新材料等领域,以聚醚酮为代表的高端新材料产品是光气化产品重要的新兴发展方向。聚醚酮、聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚芳基酮等系列产品的光气化生产技术在三菱化成、三井化学等国外公司已实现成熟的工业化生产,在中国也已进入起步阶段。此外,光气作为性能优异的酰基化、羰基化试剂,在生产聚芳基醚酮-聚碳酸酯共聚物等高端共聚产品时具有工艺条件温和、嵌段共聚物分子量较易控制的优势,这也是未来中国光气化生产领域值得关注的方向。

来源: 中国化工信息中心

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