国内外甲基丙烯酸甲酯的供需现状及发展前景分析

2016-09-27 09:42崔小明
石油化工技术与经济 2016年4期
关键词:甲基丙烯酸甲酯异丁烯生产能力

崔小明

(中国石化北京化工研究院燕山分院,北京102500)



市场研究

国内外甲基丙烯酸甲酯的供需现状及发展前景分析

崔小明

(中国石化北京化工研究院燕山分院,北京102500)

分析了国内外甲基丙烯酸甲酯(MMA)的供需现状及发展前景。2015年世界MMA的总生产能力为4 298 kt/a,消费量为3 600 kt,预计2020年生产能力和消费量将分别达到5 400 kt/a和4 400 kt。2015年我国MMA的总生产能力为778 kt/a,消费量为624 kt,预计2020年生产能力将达到1 100~1 200 kt/a,消费量将达到950~1 000 kt。同时文章还指出了MMA行业发展趋势以及我国今后的发展建议。

甲基丙烯酸甲酯生产消费市场分析

甲基丙烯酸甲酯(简称MMA)又名甲基败脂酸甲酯或有机玻璃单体,是一种重要的有机化工原料和化工产品,主要用于生产有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA)、聚氯乙烯改性抗冲助剂(ACR)和甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物(MBS)和用作腈纶生产的第二单体,也可用作树脂、涂料、黏合剂、离子交换树脂、纸张上光剂、纺织印染助剂、皮革处理剂、润滑油添加剂、原油降凝剂、木材和软木材的浸润剂、电机线圈的浸透剂、绝缘灌注材料和塑料型乳液的增塑剂等,开发利用前景广泛。

目前,MMA的工业生产方法主要有丙酮氰醇法(ACH法)、改进丙酮氰醇法(MGC法)、异丁烯氧化法、乙烯羰基化法(BASF法)、赢创ACH法(Aveneer工艺)以及改进BASF法(Alpha工艺)等,其中ACH法和异丁烯氧化法是主要的生产方法[1-2]。

1 世界MMA的供需现状及发展前景

1.1生产现状

随着下游需求的不断增长,世界MMA的生产能力稳步增长,新增产能主要来自亚洲地区的中国大陆、泰国、新加坡和韩国,而欧州、美国和日本等国家与地区几乎没有新建或者扩建装置投产。2009年世界MMA的总生产能力为3 740 kt/a,2015年增加到4 298 kt/a,其中北美地区的生产能力为957 kt/a,约占总生产能力的22.27%;西欧地区的生产能力为651 kt/a,约占总生产能力的15.15%;中南美地区的生产能力为90 kt/a,约占总生产能力的2.09%;中东欧地区的生产能力为25 kt/a,约占总生产能力的0.58%;亚洲地区的生产能力为2 575 kt/a,约占总生产能力的 59.91%。生产工艺主要采用ACH法、异丁烯法和乙烯法,其中采用乙烯法的生产能力约占总生产能力的3.63%,采用异丁烯法的生产能力约占总生产能力的32.13%,采用ACH法的生产能力约占总生产能力的64.24%。北美、西欧和中国主要采用ACH法工艺,日本主要采用以异丁烯法工艺。世界MMA的生产能力主要集中在三菱丽阳璐彩特国际公司、赢创德固赛股份有限公司以及陶氏化学公司等大型生产企业,其中三菱丽阳璐彩特国际公司的生产能力为1 421 kt/a,约占总生产能力的33.06%,分别在美国、英国、日本、新加坡、韩国、中国大陆以及泰国建有生产装置;赢创德固赛股份有限公司的生产能力为574 kt/a,约占总生产能力的13.36%,分别在美国、德国和中国大陆建有生产装置;陶氏化学公司的生产能力为475 kt/a,约占总生产能力的11.05%。美国是目前世界上最大的MMA生产国家,生产能力为957 kt/a,约占总生产能力的22.27%;其次为中国大陆,生产能力为778 kt/a,约占总生产能力的18.10%。2015年世界MMA(不含中国大陆)的主要生产厂家情况见表1所示[3-5]。

表1 2015年世界MMA主要生产厂家情况

1.2未来装置新建或者扩建情况

由于MMA需求不断增长,今后几年世界上仍有不少国家计划新建或者扩建MMA生产装置。三菱丽阳和三井商事计划合资在美国墨西哥湾沿岸建设一套250 kt/a装置,预计2018年底建成投产。合资公司将从陶氏化学的墨西哥湾生产网络获得乙烯供应,同时将生产的MMA部分供应给陶氏化学。三菱丽阳公司和沙特基础工业公司(SABIC)计划合资,采用三菱丽阳璐彩特国际公司的Alpha专利技术,在Jubail Industrial City的工厂建设一套250 kt/a生产装置,计划2017年建成投产。赢创工业集团计划釆用公司拥有专利技术的Aveneer工艺在其美国阿拉巴马州莫比尔(Mobile)生产基地新建一套120 kt/a生产装置,它将是该生产工艺的首次商业化应用。俄罗斯Sanors控股公司与三菱瓦斯化学公司(MGC)合作在俄罗斯萨马拉地区Sanors控股公司新库兹涅茨克生产基地新建一套70 kt/a MMA生产装置。加上中国大陆新建或者扩建装置,预计到2020年,世界MMA的总生产能力将达到5 400 kt/a。

1.3消费现状及发展前景

世界MMA主要用于生产PMMA板材、模塑料/挤出板以及表面涂料等。近年来世界信息产业的高速发展,电脑和平板电视大量采用液晶显示器(LCD)替代传统的阴极射线管(CRT)显示器,使LCD的消费量持续增长。此外,广告牌用品、汽车配件、人造大理石等在亚太地区的需求量迅速增长,带动了世界MMA的消费量稳步增长。2007年世界MMA的需求量为2 700 kt,2011年增加到3 100 kt,2015年进一步增加到3 600 kt,其中北美地区的消费量约占总消费量的19.5%,中南美地区的消费量约占2.0%,西欧地区的消费量约占15.5%,亚洲地区的消费量约占61.0%,世界其他国家和地区的消费量约占2.0%。

在MMA的消费构成中,PMMA板材对MMA的需求量约占总消费量的35.0%,模塑料/挤出板的消费量约占28.6%,表面涂料的需求量约占19.4%,ACR和MBS等抗冲改性剂/加工助剂的消费量约占5.7%,其他方面的需求量约占11.3%。预计2015—2020年,世界MMA的需求量将以年均约4.1%的速度增长,到2020年总需求量将达到4 400 kt,其中西欧和北美地区由于消费较为稳定,增长幅度较小。在亚洲,由于液晶显示屏方面对MMA的需求的不断增长,将是未来推动世界MMA需求的增长主要动力,其中中国将继续引领本地区MMA需求增长,另外印度尼西亚、泰国、越南和菲律宾等国家因为汽车和建筑市场的发展也将带动MMA需求增长。由于亚洲地区的需求仍然超出供应能力,所以亚洲仍然是MMA的净进口地区。此外,在中欧和东欧地区,建筑行业的持续景气也将继续推动MMA需求的增长。

2 我国MMA的供需现状及发展前景

2.1生产现状

我国MMA的工业生产始于20世纪50年代末期,当时均采用国内自行开发的ACH法,装置规模小、技术落后,发展相对缓慢。2004年,中国石油吉林石化公司建成投产了当时国内最大的单套50 kt/a MMA生产装置,使我国MMA生产跃上一个新台阶。截止到2015年12月底,我国MMA的总生产能力达到778 kt/a,是仅次于美国的世界第二大生产国家,其中中国石油吉林石化公司是目前我国最大的MMA生产企业,生产能力为200 kt/a,约占国内总生产能力的25.71%;其次是三菱丽阳璐彩特国际(中国)化工有限公司,生产能力为183 kt/a,约占总生产能力的23.52%。2015年我国MMA的主要生产厂家情况见表2所示[6-7]。

表2 2015年我国MMA的主要生产厂家情况

经过多年的发展,目前,我国MMA行业具有如下特点:

(1)供应格局发生变化,投资主体日益多元化。以前,我国MMA主要集中在苏州安利化工厂、上海制笔化工厂、黑龙江省安达龙新化工有限公司、辽宁抚顺市有机玻璃厂和中国石油吉林石化公司等国营企业。2005年之后,三菱丽阳璐彩特国际(中国)化工有限公司、赢创德固赛(中国)投资有限公司两家外资企业以及山东万达集团易达利化工有限公司等民营资本的介入,打破了原来我国MMA的供应格局,企业的性质呈现多样化,形成了国企、合资、外资以及民营企业共存的生产格局。与此同时,苏州安利化工厂、上海制笔化工厂以及辽宁抚顺市有机玻璃厂等企业因为技术和效益问题,先后停车关闭。

(2)生产工艺多元化。以前我国MMA采用ACH法进行生产,随着赢创德固赛(中国)投资有限公司采用异丁烯法装置的建成投产,改变了我国生产工艺单一的局面。目前是ACH法和异丁烯法两种生产工艺并存,异丁烯法的生产能力约占总生产能力的6.99%,采用ACH法的生产能力约占总生产能力的73.01%。其中国产异丁烯法装置生产能力普遍较小,只占国内总生产能力的2.57%。

(3)多配套建有上下游生产装置。我国MMA生产企业有不少配套下游生产装置,如黑龙江中盟龙新化工有限公司、三菱丽阳璐彩特国际(中国)化工有限公司、赢创德固赛(中国)投资有限公司、惠州惠菱化成有限公司等均配套生产PMMA,黑龙江中盟龙新化工有限公司还配套生产ACR等,这样不仅可以降低生产成本,而且还可以确保原料来源和下游产业链的发展。

(4)装置分布较为集中,供应地区差异化明显。我国MMA生产装置主要集中在华东和东北地区,其中东北地区(吉林省和黑龙江省)的生产能力约占国内总生产能力的 35.35%,华东地区(上海市和山东省)的生产能力约占51.80%,华南地区(广东省)的生产能力约占11.57%,西南地区(重庆市)的生产能力约占1.28%。上海市是目前我国最大的MMA生产省市,生产能力为283 kt/a,约占国内总生产能力的36.37%;其次是吉林省,生产能力为200 kt/a,约占总生产能力的25.71%。

(5)行业产能集中度较高,原料影响装置开工率。目前,我国MMA的生产已经形成了中国石油吉林石化公司、三菱丽阳璐彩特国际(中国)化工有限公司以及赢创德固赛(中国)投资有限公司为主的MMA竞争格局,这3家公司MMA产能合计达到573 kt/a,约占到总生产能力的73.65%。行业产能集中度比较高,一方面可以提高竞争力,但另外一方面,市场也容易受这些装置的开工率影响,其中ACH法装置容易受到原料氢氰酸(丙烯腈副产)的限制,异丁烯法装置也受碳四资源短缺和原油价格的影响较大。故近几年,我国MMA装置的开工率均在60%~65%。

2.2新建、扩建装置情况

由于目前我国MMA产不足需,加上在近两年国内有机原料整体低迷的情况下,MMA的经济效益仍较为乐观,故仍有山东易达利化工有限公司、山东天弘化学有限公司、上海华谊集团公司、山东玉皇化工(集团)有限公司组建的东明华谊玉皇新材料有限公司等不少企业计划新建或者扩建MMA生产装置。新建装置大多配套有下游PMMA生产装置。但由于MMA项目建设难度较大,且异丁烯法在我国的生产技术还不够完善,引进技术较为困难,费用高,故只有部分项目将会按照计划实施,部分项目将有可能会延迟。预计到2020年,我国MMA的总生产能力将达到11 00~1 200 kt/a。2016—2020年我国MMA新建或者扩建装置情况见表3所示。

表3 2016—2020年我国MMA新建、扩建情况

2.3进出口情况

由于我国MMA产不足需,每年都得大量进口。据海关的统计,2005—2008年期间,我国MMA的进口量比较稳定,基本维持在70~80 kt/a。2010年之后,进口量呈现不断增长的发展态势;2012年猛增到238.5 kt,同比增长约70.97%;2014年的进口量进一步增加到274.8kt,同比增长约12.03%。由于国内产能增加,以及我国对来自日本、泰国和新加坡的MMA实施反倾销调查的影响,2015年的进口量下降到210.1 kt,同比减少约23.54%。在进口的同时,我国MMA也有少量出口,2005年的出口量为24.9 kt,2011年达到68.5 kt,达到近年的最高值,同比增长约15.32%。此后出口量呈现不断下降的发展态势,2015年的出口量为30.7 kt,同比减少约5.54%。2005—2015年我国MMA的进出口情况见表4所示。

表4 2005—2015年我国MMA的进出口情况

2.4消费现状及发展前景

近年来,我国MMA的需求量稳步增长。2005年我国MMA的表观消费量260.5 kt,2010年增加到386.9 kt,2015年为624.4 kt,同比减少约6.43%,2010—2015年表观消费量的年均增长率约为10.04%。相应产品自给率2005年为80.61%,2010年为89.95%,2015年为71.27%。2005—2015年我国MMA的供需变化情况见表5所示。

表5 2005—2015年我国MMA的供需情况

我国MMA主要用于生产有机玻璃PMMA、聚氯乙烯加工助剂(ACR和MBS)、涂料和腈纶等产品。2015年的消费结构为:PMMA对MMA的需求量约占总消费量的64.5%,塑料加工助剂(ACR和MBS)占12.5%,表面涂料占13.0%,其他占10.0%。消费主要集中在华东和华南地区,华东和华南地区是我国PMMA的主要加工和消费地区,以温州为中心的浙南、扬州、无锡、常州、上海、宁波以及广东的佛山、顺德和汕头等地区是我国PMMA制品重要的加工基地,拥有大量国营和民营PMMA加工企业。

PMMA是我国MMA的主要应用领域,通常可分为PMMA模塑料、浇铸型和挤出型板材等。目前我国PMMA主要消费领域为广告灯箱、标牌、灯具、浴缸、仪表、生活用品、家具等中低端市场,而特种PMMA,如光学级PMMA浇铸板、防射线PMMA板、抗静电板、耐磨PMMA板、阻燃PMMA板等工艺均较为落后,主要依赖进口。随着国内广告业、中高档家具业、建筑业、交通业、光学领域IT业的迅猛发展,PMMA产品将逐步由低端市场向中、高端市场扩展,加之汽车产量的增加,必将带动MMA进入新一轮的增长。但由于我国PMMA产品低端市场供应过剩,高端市场依赖进口,这种结构性失衡现象很难在短期内改善。加上还将面临来自聚苯乙烯(PS)和聚碳酸酯(PC)等替代产品带来的竞争,我国PMM行业未来的竞争将十分激烈,相应对MMA的需求量也会受到一定影响。未来PMMA虽然还是我国MMA的主要消费领域,但所占比例将会有所下降。

MMA在表面涂料领域主要用于生产溶剂型涂料、水性涂料以及乳胶漆,广泛应用于汽车、家具以及建筑等行业。随着我国人民生活水平的提高,我国高档涂料,特别是高档水性涂料的比例和产量都将会有较大的增长,工艺配方将逐步与国际接轨,对MMA的需求量也将相应增加。

聚氯乙烯作为五大通用树脂之一,其在作为硬制品加工时,加工和耐冲击性能不好,加入一定数量的ACR,它不仅能增强PVC在常温及低温下的抗冲击强度,而且还能够改善PVC的加工性能,广泛应用于无毒透明及彩色PVC瓶、片、膜、板以及管材等制品中。MBS与PVC具有良好的相容性和热稳定性,可提高PVC制品在常温及低温下的抗冲击强度,并可改善PVC的加工性能,使树脂的塑化时间缩短,防止聚氯乙烯热分解,改善熔体流动性、热变形性和制品表面的光泽度,此外还可以改善PVC制品的刚性和韧性、尺寸稳定性、加工性和色调等,广泛应用于透明及彩色PVC片材、薄膜、板材、管材以及PVC 瓶制品中。随着人民生活水平的不断提高和环境保护力度的加大,以塑代木、以塑代钢已成为必然,PVC制品的需求量将不断增长,进而必将带动加工和抗冲击改性剂的发展。加上MMA在纺织浆料、丙烯酸类胶黏剂、不饱和聚酯交联剂、润滑剂以及人造大理石台面等方面的应用,预计到2020年我国MMA的需求量达到950~1 000 kt,而届时的生产能力达到1 100~1 200 kt/a,产能将出现过剩。

2.5市场价格

我国MMA的市场价格主要受到原料氢氰酸、碳四资源供应、下游PMMA以及进口产品价格等的影响。2013年,我国MMA价格走势总体呈“V”走势,第1季度价格稳定在15 200元/t左右,4月份后价格猛降至14 300元/t,其后半年基本维持在这个价格。自9月份开始价格回升,到10月份时达到16 000元/t以上,至年底价格变动不大。2014—2015年,市场价格整体呈现先升后降的发展态势,2014年1—5月份,MMA的市场价格基本在15 350~15 800元/t之间波动,6月份之后,价格开始上涨,10月份达到最高价格18 900元/t。此后开始下降,12月以全年最低价格13 200元/t收局。2015年1—2月份在短暂上涨之后,3月份开始持续下跌,12月份以全年最低价格9 939元/t收局,为近几年来的最低价格。预计今后一段时间内,由于产能增加,而下游消费增长缓慢,加上原材料等的市场价格仍处于低迷,市场价格仍将在稳定在目前状态小幅度变化,大幅度上涨或者下跌的可能性不大。

3 未来的发展趋势及我国的发展建议

3.1未来发展趋势

(1)世界MMA的生产能力仍将稳步发展,新增产能主要集中北美、中东、俄罗斯和中国大陆。需求仍将稳步增长,特别是亚洲地区的需求增长强劲。未来PMMA仍将是MMA的最主要消费领域,但所占比例将有所下降。

(2)生产工艺仍将是以ACH法和异丁烯法为主。目前工业上应用最广泛的合成路线为ACH法和异丁烯氧化法,但也都存在着一定的不足。ACH法由于使用剧毒氢氰酸作为原料,并且存在废酸问题,逐步被其他方法取代。异丁烯氧化法是一种绿色环保的合成土艺,但受到催化剂技术的制约。随着催化剂技术的不断突破,必然会对MMA生产引起一场技术革命。Avenee工艺与Alpha工艺等具有极大的竟争优势,但主要被国外垄断。总体来看,ACH法仍将继续存在,异丁烯法和乙烯法会成为今后发展的方向。

(3)由于我国异丁烯法技术仍不成熟,故ACH法仍将是未来一定时期我国MMA生产工艺的主要工艺。PMMA和塑料助剂仍然是我国MMA主要的消费领域,但PMMA对MMA的需求增长幅度将放缓,由于我国PMMA产品低端市场供应过剩,高端市场依赖进口,这种结构性失衡现象很难在短期内改善。加上还将面临来自聚苯乙烯(PS)和聚碳酸酯(PC)等替代产品带来的竞争,我国PMM行业未来的竞争将十分激烈,相应对MMA的需求量也会受到一定影响。

(4)反倾销的影响有限。2015年12月1日,中华人民共和国商务部发布第60号公告,公布了对原产于新加坡、泰国和日本的进口甲基丙烯酸甲酯反倾销调查的终裁决定。这在一定程度上可以抑制了新加坡、日本、泰国进口货到港,但国内新增产能不断,自给能力不断提升,更为主要的是下游需求低迷,MMA行业消耗能力有限。另外,即使反倾销,面对中国这个大市场,国外MMA货源仍可以通过其他途径辗转进入我国。另外,就目前的市场环境来看,经济增速减弱,原油低位运行下原料等相关产品行情亦较低迷,在成本面上难有支撑。因此,综合来看,反倾销对我国MMA市场影响不会很大。由此可见,未来我国MMA行业除了仍将面临下游需求低迷的影响之外,还将受到产能不断增长的影响,未来市场竞争将更加激烈。

(5)虽然未来我国仍将有多套MMA新建或者扩建装置将建成投产,但由于受到原料氢氰酸以及异丁烯法技术限制,我国MMA装置的开工率仍不会很高,仍需要进口一定量的MMA才能满足国内需求。

3.2我国的发展建议

(1)由于我国MMA市场正趋向于产能过剩格局,国内生产企业的主要竞争对手已经从进口商转换到与国内生产企业之间,生产企业之间的竞争将愈发激烈。为此,今后应该慎重新建或者扩建生产装置,更要不断完善现有ACH法生产工艺,提高生产效率,降低对环境的污染,并通过合并或兼并的方式扩大生产规模。另外,我国异丁烯氧化法装置仍由外资企业控制,由于受到催化剂合成与应用技术制约,国内生产还处于起步阶段,生产成本依然高于ACH法,生产技术还有待完善。今后应该进一步加大对异丁烯法生产技术的开发力度,尽快形成规模化生产,以提升我国MMA的整体技术水平。

(2)优化生产布局。目前我国MMA生产装置主要集中在华东地区和东北地区,而PMMA主要加工地区主要位于长三角地区和珠江三角洲,产能占80%,集中了大量的下游工厂。PVC抗冲改性剂ACR主要分布在长三角及环渤海地区,应该考虑MMA的合理布局,从而降低生产成本,提高产品的竞争力。

(3)加强下游产品开发力度。作为MMA主要用户的有机玻璃,目前我国只有几种大宗产品,技术含量和附加值低,应用面窄。光学级有机玻璃、防射线有机玻璃、光学纤维等在国内还很少生产。生产企业应该加强与科研部门的合作,大力开发高附加值、高技术含量的下游产品,使产品系列化、多元化和专用化,扭转我国高质量MMA产品主要依靠进口的局面。避开聚PS和PC等产品的冲击,以满足下游产品的需求,提高企业的综合盈利能力。

(4)在提高产品质量和降低生产成本的同时,积极扩大出口,以缓解国内供需矛盾。

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ABSTRACT

The production, consumption and development prospect of methyl methacrylate (MMA) at home and abroad were analyzed. The total global production capacity of MMA was about 4 298 kt/a and consumption was about 3 600 kt in 2015. It is forecasted that the production capacity and consumption will reach about 5 400 kt/a and 4 400 kt respectively in 2020. In 2015, the production capacity of MMA reached 778 kt/a, and consumption reached about 624 kt in China. It is estimated the production capacity could reach about 1 100-1 200 kt/a and apparent consumption could reach about 950-1 000 kt in China in 2020. The development trend of MMA industry and suggestions for the development of MMA in China were put forward.

Supply and Demand Status of Methyl Methacrylate at Home and Abroad and its Development Prospect Analysis

Cui Xiaoming

(SinopecBeijingChemicalResearchInstituteYanshanBranch,Beijing102500 )

MMA, production, consumption, market analysis

2016-06-05。

崔小明,男,1966年出生,1993年毕业于武汉大学化学系,高级工程师,现主要从事情报调研和信息研究工作。

1674-1099(2016)04-0027-07

TQ325.7

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