(上)氯碱产业中具有发展前景产品的分析(二)

2012-03-14

    4.7 新能源产业中三氯氢硅之另辟蹊径

    4.7.1 背景、理念与思考

    随着全球的石化资源紧张和价格居高不下及新能源产业的快速发展,近年来我国光伏发电以年均50%以上的增长率高速发展。多晶硅是太阳能光伏产业的核心原料,而三氯氢硅是制备多晶硅必需的中间原料,国内许多氯碱企业掀起了多晶硅和三氯氢硅的建设热潮。据不完全统计,2010年我国三氯氢硅产能超过50t/a。多晶硅是资金密集型产品,许多氯碱企业为多晶硅企业配套建设三氯氢硅装置,三氯氢硅的生产与销售完全由多晶硅企业控制,近年来三氯氢硅企业饱受多晶硅价格与市场剧烈波动的困扰和影响。当企业的生存完全被其他企业掌控时,该企业的生产和经营就会蕴含着极大风险,与其将企业生存的命运交给其他企业掌控,不如转变经营理念向下游衍生适合本企业的产品,如拥有三氯氢硅装置的中小型氯碱企业可向下游配套建设硅烷偶联剂,再利用氯碱装置中的合成盐酸和烧碱为原料来生产市场缺口较大的高分散白炭黑,这样能在可承受的投资范围内较快发展成国内橡胶添加剂领域具有影响力的企业。笔者介绍该产业链不是建议所有三氯氢硅企业都配套硅烷偶联剂装置,只足提示氯碱企业发展模式要丰富多彩,不要单调重复;发展理念要开放创新,不要守旧盲从;产业链的设计要因地制宜,不要形而上学。如氯乙酸生产企业多配套生产甘氨酸,但配套生产三氯乙酰氯一三氯吡啶醇钠的企业经济效益会更好;国内氯化苯企业多配套生产硝基氯化苯,而国外专业生产的高纯无水氯化苯价格是普通氯化苯的2倍以上;规模化氯化苄装置多配套生产苯甲醇和苯甲醛,仅个别小规模装置衍生出二氯苄并进一步生产光稳定剂,获得了高额的利润;国内环氧氯丙烷企业快速扩大产能,但经济效益一般,而日本某企业5t/a环氧氯丙烷装置配套系列化、专用和高档环氧树脂装置,被称为全球最具有影响力的环氧氯丙烷-环氧树脂企业之一。希望国内氯碱企业开拓思路:朝个性化发展,促使我国氯碱企业逐渐由大到强。现简要介绍硅烷偶联剂等相关产品的市场与前景。

    4.7.2 硅烷偶联剂等产品概况

    (1)Si69Si75硅烷偶联剂。

    近年来,我国硅烷偶联剂产能与产量呈快速增长态势,2010年国内硅烷偶联剂产能为12.5t/a,产量在9t左右,共有30余种产品,其中产量最大的是氨基类硅烷偶联剂,约占硅烷偶联剂总产量的55%;其次是环氧基硅烷偶联剂,约占硅烷偶联剂总产量的20%;乙烯基类硅烷偶联剂和甲基丙烯酰氧基类硅烷偶联剂分别占硅烷偶联剂总产量的10%左右。硅烷偶联剂产能在万吨级以上的企业有:湖北武大有机硅新材料股份有限公司、江苏南京曙光硅烷化工有限公司、湖北荆州江汉精细化工有限公司、景德镇宏柏化学科技有限公司、淄博市临淄齐泉工贸有限公司有机硅化工新材料公司等。

    硅烷偶联剂主要用于生产玻璃纤维、橡胶轮胎、铸造产品、塑料产品、纺织产品、涂料和油墨等,目前国产硅烷偶联剂主要用于橡胶和玻璃纤维领域。在橡胶轮胎中应用的Si69Si75硅烷偶联剂主要以三氯氢硅为原料生产。

    近年来,我国汽车行业快速发展,产量居世界第1位。2010年我国累计生产汽车1826.47万辆,同比增长32.4%,汽车保有量达7167万辆。近5年来,我国汽车产量经过井喷式的增长后,增幅开始减缓,20111-5月,汽车产销分别为777.97万辆和791.62万辆,同比增长3.19%4.06%。由于汽车产量基数不断增大,产量绝对值非常可观,同时汽车保有量大幅度增加。20115月中国汽车协会公布相关资料介绍:尽管目前汽车产量增速减缓,但从中长期考虑,汽车市场需求潜力巨大,中国汽车市场正处在每千人保有量从20辆到100辆的高速增长期;20114月国家工信部公布资料显示:未来几年二三线和农村汽车市场需求还将稳定增长,一线城市汽车增幅将有所减缓,即使按最小的增速,预计2015年我国汽车产量达2300万。2500万辆,汽车保有量在1.5亿辆以上。汽车产量和保有量稳步增长,尤其是汽车保有量不断增加,将有效拉动橡胶轮胎及其配套助剂、材料等需求增长。

    伴随汽车产量爆发式的增长和全球轮胎生产企业的不断东移,近十年来我国轮胎产量和出口量呈现高速增长态势,2010年国内轮胎产量77634.46万条,同比增长19.82%;其中子午线轮胎产量为3636569万条,同比增长21.32%2001-2010年我国轮胎和子午线轮胎年均增长率分别达26.78%30.5%。尽管从2010年下半年开始天然橡胶价格暴涨,也没阻碍我国轮胎产业的又一轮快速发展.2010-2011年上半年世界十大轮胎公司相继宣布在中国新建和扩建轮胎项目。据不完全统计,2011年仅外资企业在华投资轮胎项目金额在30亿美元以上。

    轮胎产能快速扩张,这将刺激和拉动硅烷偶联剂的需求,预计未来5年国内轮胎行业对Si69Si75硅烷偶联剂需求的年均增长率超过10%2015年需求量将达到4.5-5t

    (2)高分散白炭黑

    当企业利用氯碱装置中的氯气和氢气资源配套生产三氯氢硅进而生产硅烷偶联剂时,就进入橡胶助剂领域,在该领域还有许多产品值得发展,如企业利用盐酸和烧碱生产市场前景极其看好的高分散白炭黑等。

    欧盟委员会出台的轮胎标签法规-EC1222/2009将从2012111起生效,要求在欧盟销售的轿车胎、轻卡胎、卡车胎及公共汽车轮胎必须贴标签,标示出轮胎的燃油效率、滚动噪声和湿抓着力的等级,目标是到2020年欧洲能源消耗减少20%。美国、日本等发达国家相继宣布效仿欧盟,于近期推出轮胎标签管理法规。

    高分散白炭黑主要是指用于橡胶、轻工行业中的作为补强填料的沉淀法白炭黑(非气相法白炭黑),其原料主要是石英砂、盐酸(或硫酸)、烧碱等。白炭黑与炭黑的最大区别是:在不降低甚至提升轮胎其他性能的前提下,能够大幅降低轮胎的滚动阻力。1992年米其林公司将白炭黑用于制备轿车轮胎胎面,生产出第一代节能环保轮胎,其滚动阻力比普通轮胎降低20%左右,且具有生热低、耐撕裂和抗湿滑性好等特点。随着绿色轮胎的兴起,在全球范围内掀起了建设高分散白炭黑项目的热潮,高分散白炭黑成为近期投资产品之一。

    2010年我国沉淀法白炭黑企业约60家,总产能为118t/a(其中外资企业6家,产能31.5t/a),产量约85t,主要生产企业有无锡确成硅化、江苏恒诚化工、南平盈创嘉联、株洲兴隆化工、漳平正昌化工、山东联科等企业;但生产高品质高分散白炭黑的企业不多,国内高分散白炭黑产能约50t/a

    若按高分散白炭黑在绿色轮胎中添加量为胶量的20%(目前国外绿色轮胎添加量一般为20%),中国橡胶协会预计2015年我国轮胎行业高分散白炭黑的需求量在120t以上,再加上其他行业的需求,可见未来我国高分散白炭黑市场需求潜力之大。目前国内能满足欧盟轮胎标签法要求的绿色轮胎中添加的高分散白炭黑产能50t/a左右,与未来市场需求量相差很远,具有较好的投资价值和发展潜力。

    (3)其他。

    橡胶添加剂许多主流品种的生产均与氯碱装置密切相关,值得氯碱企业认真分析与发展。

    对苯二胺类防老剂是环保高性能防老剂的主流,基础原料为苯胺(氯碱装置可配套)、氢气。根据我国轮胎产量,预计2015年国内对苯二胺类防老剂需求量与出口量共20t左右,目前国内总产能约14.25t/a,具有一定的发展空间和利润空间。

    次磺酰胺类促进剂是环保高效促进剂的主流,基础原料为苯胺、次氯酸钠、二硫化碳。预计2015年国内次磺酰胺类促进剂需求量与出口量共16t左右,目前产品吨利润超过15%

    防焦剂CTP是公认最优秀的院焦剂,基础原料为氯代环己烷。

    通过分析可知,如果中型氯碱企业能利用氯、碱、氢为原料,配套建设2t/a硅烷偶联剂及中间体、5t/a对苯二胺类防老剂及中间体、5t/a次磺酰胺类促进剂及中间体、5t/a高分散白炭黑等装置,总投资额不超过10亿元,销售收入超过40亿元/a,将成为全球具有影响力的橡胶添加剂企业。氯碱装置配套生产塑料助剂、农药、医药等均可依照上述模式操作。

    4.8 氯碱装置深度化发展——精细氯产品

    20世纪80年代以来,西方发达国家(或地区)氯碱产品以强劲的加速度向高技术化、高附加值、精细化、专用化方向挺进,同时精细化率也成为衡量一个国家化工整体水平的重要指标之一。

    过去的10年是我国基础产业快速发展的10年,因此基础产品成为投资热点,与氯碱相关联的电解铝、PVC等基础原料的产能呈爆炸式增长态势,行业内不再提及精细化率和精细化发展。10年飞速发展带来基础产品的产能过剩、环保资源压力巨大、二高一资产品投资受限。十二五期间,氯碱企业应逐步摆脱单纯以追求规模扩张为目的的增长方式,进入以产业结构调整、提升行业增长质量为核心的新的历史发展阶段。氯碱精细化将义不容辞地承担起产业结构词整和行业由大变强的重任。我国氯碱企业一定要清晰认识到现在发展趋势是向深度拓展,未来相当长时间内精细化工是我国氯碱工业发展的前沿,精细化工必将成为我国氯碱企业激烈竞争的焦点和制胜战略。

    4.8.1 氯代吡啶

    吡啶是目前杂环化合物中开发应用范围较广的品种之一。作为一种重要的精细化工原料,吡啶主要应用于农药、医药、染料、日用化工、香料、饲料添加剂、橡胶助剂等领域。含吡啶环结构的化合物已成为新型农药和医药的创制方向。

    随着我国吡啶工业化合成技术取得突破,2010年吡啶产能在4.7t/a左右,逐渐摆脱依靠进口的局面;同时价格大幅度下滑,由2007年的6万元/t降至目前的3万元/t。原料本地化供应和价格走低为企业积极开发下游产品创造了良好的时机。其中氯代吡啶是吡啶较重要的下游产品之一,主要有以下品种。

    (1)2-氯吡啶,全球需求量约1.1t/a,主要用于生产日化杀菌剂吡啶硫铜锌,还用于合成抗组胺药马来酸氯苯那敏、非尼拉敏等十余种药物,也用于生产农药氯吡脲和敌草快等。

    (2)二氯吡啶,主要有2,3-二氯吡啶、2,4-二氯吡啶、2,5-二氯吡啶、2,6-二氯吡啶、3,5-二氯吡啶等,均为重要的医药中间体。目前全球二氯吡啶需求量约6000t/a,其中3,5-二氯吡啶可合成多种高效、低毒杀虫剂和除草剂,也可合成各种消炎药、抗生素、镇静剂等,由其制备的螺环酰胺类化合物是用于治疗帕金森症和精神分裂症的一线药物。2,6-二氯吡啶可合成多种新型抗生素,目前已有4种产品上市。

    (3)三氯吡啶,最常见的是2,3,5-三氯吡啶,目前全球消费量约2000t/a,主要用于合成杀虫剂和除草剂。

    (4)四氯吡啶,目前全球消费量约1.8t/a,最大用途为合成毒死蜱中间体三氯吡啶醇钠和除草剂绿草定。目前国内三氯吡啶醇钠产能约6t/a。采用三氯乙酰氯为原料生产三氯吡啶对环境污染严重,2011年第1季度部分三氯吡啶醇钠装置因环境污染问题而停产,导致国内毒死蜱价格短期内上涨25%左右。而采用四氯吡啶为原料生产三氯吡啶醇钠工艺属于清洁绿色工艺,预计未来几年内国内四氯吡啶需求量将大幅度增加。

    (5)五氯吡啶,目前全球消费量约4000t/a,主要用于生产除草剂氟草烟。

    (6)四氯吡啶腈,目前全球需求量约1t/a,主要用于生产二氯吡啶酸和毒莠定。

    (7)2--5-三氯甲基吡啶,是新型烟碱类杀虫剂的通用中间体,国内该类杀虫剂产能约10t/a。全球新型烟碱类杀虫剂销售额占全球农药总量的13%左右,位居杀虫剂的首位,2010年全球吡虫啉、噻虫嗪销售额共18亿美元,可见该产品市场潜力之大。

    (8)3,4-二氯三氯甲基苯,主要用于合成磺酰脲类和二苯醚类除草剂,目前磺酰脲类除草剂有8个品种,全球年销售额突破1亿美元。

    另外,还有2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶、2,3-二氟-5-氯吡啶、2,5-二氯-5 -氟吡啶等新型农药中间体。

    4.8.2 含氟精细化工产品

    氟原子的特殊结构决定了含氟化合物在医药、农药、染料、涂料、表面活性剂等领域成为高附加值和具有发展前景的产品,同时我国是萤石储量大国,为发展有机氟工业提供了有利条件。

    通常,有机含氟化合物的合成方法主要有重氮化法、氟取代其他囟素(主要是氯、溴、碘3种卤化物)的卤素交换法、直接氟化法等。其中重氮化法污染严重面临被淘汰;直接氟化法技术难度大;目前主要采用卤素交换法,大部分含氟化合物均以含氯化合物为原料制备,即含氟精细化学品是耗氯中间体的衍生产品。

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