碳酸二甲酯技术迭代升级,酯化法将成本高,将被市场淘汰
中国碳酸二甲酯行业自1995年开始起步到现在,经历了长达26年的发展,作为一种新型的低毒,安全,环保的绿色有机溶剂,碳酸二甲酯经历了环氧丙烷酯交换法工艺的起步,成长与成熟,自2020年碳酸二甲酯结束了环氧丙烷酯交换法一家独大的局面,多种工艺并存,百花齐放,开始过渡至行业的成长期。
2020年,中国碳酸二甲酯产能合计97.6 万吨/年,其中存在部分无效产能。2020年是碳酸二甲酯装置投产大年,新增均是新工艺路线,2020年下半年国内碳酸二甲酯的产量大幅高于往年同期水平。
中国碳酸二甲酯产能主要集中在山东、浙江等省份,具体分布见下图所示。
6chem:中国碳酸二甲酯产能区域分布图
2016-2020年中国碳酸二甲酯生产能力、产量见下表统计。
6chem:中国碳酸二甲酯生产能力、产量见下表统计
3.4 碳酸二甲酯主要生产企业概况
山东石大胜华化工集团股份有限公司
石大胜华是一家国内碳酸二甲酯领先企业,已经形成了以碳酸二甲酯系列产品为主导的一体化生产体系,并且实现了主导产品生产过程的优化产业链配置。
公司主营主要从事碳酸二甲酯系列产品的生产和销售,其中工业级碳酸二甲酯下游主要应用于生产聚碳酸酯、环保油漆涂料。电池级碳酸二甲酯下游主要应用于锂电池电解液溶剂。
目前公司拥有东营本部和济宁新素材公司两个碳酸二甲酯生产基地,拥有碳酸二甲酯产能12.5万吨,其中电池级7.5万吨。石大胜华公司核心产品电池级碳酸二甲酯国内市占率70%,全球市场占有率达40%,出口量占国内总出口量的60%以上。
公司下游电解液客户均是全球电解液龙头厂商,目前是国内天赐材料、江苏国泰、海外日本三菱、韩国Enchem、日本中央硝子等溶剂厂商的最大供应商,下游涵盖松下、LG化学、CATL、三星等全球锂电池龙头厂。(提供5万吨/年,10万吨/年尿素甲醇法DMC技术工艺包转让,授权,许可,联系六鉴投资网)
浙江石化
浙江石油化工有限公司成立于2015年6月18日,是一家民企控股、国企参股的混合所有制企业。由公司投资建设的4000万吨/年炼化一体化项目(以下简称“项目”)位于舟山绿色石化基地内,是中国(浙江)自由贸易试验区打造油品全产业链,落实“三基地一中心”发展战略的重要依托工程。2020年10月,浙江石化年产20万吨碳酸二甲酯(DMC)联产13.2万吨乙二醇项目开车成功,单套装置产能为国际最大。该项目采用了(提供10万吨/年,20万吨/年DMC技术工艺包转让,授权,许可,联系六鉴投资网)开发的酯交换法生产工艺,是该工艺技术首次在国内获得成功应用。该工艺以环氧乙烷、二氧化碳、甲醇为原料,生产的碳酸二甲酯产品达到主含量99.9%以上的国标优级品,联产的乙二醇产品达到聚酯级标准。
6chem:中国碳酸二甲酯消费结构表
6chem:中国碳酸二甲酯消费结构图
一、锂电池电解液溶剂需求快速增长
溶剂是电解液的主要组成部分,占到其质量的80%左右,目前市场上以碳酸酯类溶剂为主,主要品种有碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)等,其中以DMC为主。
预计到2025年,国内锂电池总需求量553GWh,对应电解液需求量达到82万吨。这对碳酸二甲酯等酯类溶剂产业将是一个长期利好。电池级碳酸二甲酯将深度受益于新能源汽车行业和储能行业的高速发展。(提供5万吨/年,10万吨/年尿素甲醇法DMC技术工艺包转让,授权,许可,联系六鉴投资网)
二、非光气法PC大量投产,对DMC需求爆发式增长
聚碳酸酯(PC) 是一种强韧的热塑性树脂,具有高强度及高度透明性,是五大工程塑料中增速最快的通用工程塑料。
目前全球PC产能约650万吨/年,欧美地区发展较早,近年来亚太地区尤其是中国PC产能增速较快,现有PC产能约180万吨/年,是全球最大的PC生产国。
从国内生产来看,聚碳酸酯在中国的起步较晚,但发展较快。以浙铁大风、鲁西化工、万华化学为代表的PC投产,才实现自主知识产权的聚碳酸酯大规模量产。近几年中国聚碳酸酯产能增长迅速,进入加速发展阶段,未来几年,中国PC产能将出现井喷式增长,预计到2023年,中国过PC产能将达到368万吨。
从进出口市场来看,中国聚碳酸酯进口规模庞大且相对稳定,2009-2020年逐步上升,小幅波动,保持了较高的对外依存度:2020年年进口量160万吨,进口依存度60%左右,未来进口替代空间较大。
PC生产工艺主要分为光气法和非光气法,国外以光气法为主。中国由于光气管制严格,未来新增产能以非光气法为主。非光气法生产PC正是用碳酸二甲酯生产。
6chem: 2021-2025年中国碳酸二甲酯需求量预测图
6chem: 2021-2025年中国碳酸二甲酯不同工艺路线经济性对比
甲醇尿素合成碳酸二甲酯优势:
(1)该项技术可以大幅度降低碳酸二甲酯生产成本,提高企业竞争力,根据过去5年历史价格走势,甲醇尿素合成碳酸二甲酯相比目前主流的环氧丙烷酯交换法成本低1500~2000元/吨(具体以实际为准,价格在时刻变动)。(提供5万吨/年,10万吨/年尿素甲醇法DMC技术工艺包转让,授权,许可,联系六鉴投资网)
(2)甲醇,尿素是大宗化学品,价格便宜,具有原料价廉易得。
(3)循环利用,副产的1,2-丙二醇循环用于碳酸丙烯酯的合成。
(4)反应条件温和,安全,不像甲醇羰基化法有安全隐患。
(5)环保,只有极少量的“三废”,绿色工艺。
(6)催化剂可以再生,循环使用。
(7)氨气或液氨可以循环使用。
未来会有更多企业投资建设碳酸二甲酯装置。建议甲醇企业或尿素企业投资DMC企业考虑技术成熟、经济性适用性更强、更适合企业有竞争力技术路线。