丁二烯结构式是什么样子(,丁二醇BDO产业分析)
2019年全球 -丁二醇(BDO)市场规模预计为83.3亿美元,预计到2030年将达到177.1亿美元,2020-2030年的复合年增长率为7.1%。1,4-丁二醇(BDO)是一种有机物,分子式为C4H10O2,分子量为90.12。外观为无色或淡黄色油状液体。可燃,凝固点20.1℃,折射率1.4461,能溶于甲醇、乙醇、丙酮,微溶于乙醚。有吸湿性,气味苦,入口则略有甜味。
1,4-丁二醇(BDO)是一种重要的有机和精细化工原料,最初用来制备合成橡胶单体丁二烯,后来丁二烯有了更经济的来源。目前BDO主要用于生产四氢呋喃/聚四亚甲基乙二醇醚(THF/PTMEG),γ-丁内酯(GBL)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚氨酯(PU)、生物降解塑料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸-己二酸丁二酯(PBSA)、维生素B6、己二酸、缩醛和1,3-丁二烯、涂料和增塑剂,以及作为溶剂和电镀行业的增亮剂等等,在医药、化工、纺织、造纸、汽车和日用化工等领域应用广泛。
具体来说,1,4-丁二醇(BDO)是生产聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料和PBT纤维的基本原料,是生产四氢呋喃的主要原料,四氢呋喃是重要的有机溶剂,聚合后得到的聚四亚甲基乙二醇醚(PTMEG)是生产高弹性氨纶(莱卡纤维)的基本原料。氨纶主要用于生产高级运动服、游泳衣等高弹性针织品。1,4丁二醇的下游产品γ-丁内酯是生产2-吡咯烷酮和N-甲基吡咯烷酮产品的原料,由此而衍生出乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基吡咯烷酮等一系列高附加值产品,广泛用于农药、医药和化妆品等领域。1,4-丁二醇产业链见图1
丁二醇(BDO)市场主要由终端用户行业对四氢呋喃(THF)和聚对苯二甲酸丁二醇(PBT)日益增长的需求驱动。此外,可持续技术的创新和生物基原料等因素,加上印度、中国和台湾等发展中国家对BDO需求的增长,也推动了丁二醇(BDO)市场的增长。四氢呋喃(THF)在BDO市场的应用中占主导地位。四氢呋喃的市场规模估计相当于一半的总市场份额,所以BDO的价格和需求的波动要参考THF的供需需求。THF预计增长速度在预测由于衍生品的需求增加,即PTMEG、这是进一步转化为弹性纤维,广泛利用在生产运动服装,室内,汽车和其他行业。受下游产业链国内氨纶、可降解材料、锂电池等领域需求的拉动,目前1,4—丁二醇(BDO)市场总体呈现供应紧张状态,价格涨幅较大,BDO企业基本满负荷生产。据不完全统计,截止2022年4月,国内最新BDO装置产能情况如表1。
因1,4-丁二醇(BDO)可作为可降解塑料PBAT的原料,2021年行业逐步走高,吸引了很多企业涉足投产,2021年规划产能超过千万吨,进入2022年这波投资热潮仍未止步,年初以来又有多家企业宣布新项目。表2为近期在建/拟建BDO项目汇总。
从表2中,在建/拟建BDO项目生产工艺截止目前主要是炔醛法,丁二烯法,顺酐法炔醇法,烯丙醇法,各种工艺路线的优缺点见表3。
电石/炔醛法是我国目前BDO生产的主流工艺路线,产能占比近90%,工艺路线见图2。炔醛法以乙炔和甲醛为原料生产BDO,具有工艺成熟、收率高、副反应少等优点。国内乙炔生产主要为电石法,电石生产属于“两高”行业。丰富且廉价的电石资源使国内以炔醛法路线生产BDO具有明显的成本优势。
顺酐法装置由于成本原因持续亏损,在2013年后陆续关停;烯丙醇法路线目前仅有两套装置、约20万吨/年产能运行。因此未来我国BDO的发展,应形成因地而宜的多种工艺路线并存的产能局面:如东南华南地区,应以化石原料为基础建设,以丁二烯法、正丁烷/顺酐、烯丙醇法更合适;西南地区应建设以天然气为主的炔醛法;西北和新疆地区,凭借丰富的电石资源可以考虑炔醛法路线。同时西北是我国BDO主要产区,新疆产能约占我国总产能的44%。目前国内BDO供应格局相对分散,产能超20万吨/年的企业仅有新疆美克、新疆天业、新疆蓝山屯河,CR3占比约在30%。
国际主要市场公司做该产业的公司有,如Ashland Inc., BASF SE, BioAmber Inc., Dairen Chemical Corporation, Genomatica, Inc., Invista, LyondellBasell Industries n.v., Mitsubishi Chemical Corporation, Myriant Corporation, Saudi International Petrochemical Company,陶氏化学公司和东丽工业公司。
随着国内BDO产能的进一步扩张,BDO市场的竞争也将越发激烈,据相关领域专家预测到2025年,国内氨纶、可降解材料、锂电池领域有望为BDO产业带来115万吨/年的新增需求。而从新项目投产节奏上看,汇总的可能性较大的新建BDO项目,预期投产时间主要集中在2023-2024年,形成有效产能可能更要推后。所以短期来看(2022年~2023年)BDO行业仍将面临供应偏紧的局面。但是如果2024年以后,BDO产能投放仍保持如此高的强度,BDO产业有面临供需反转的风险。因此企业应科学布局BDO一体化项目,考虑全产业链上下游一体化协同发展,提高经营效率和品牌竞争力进而获得更好的市场占有率。