产能过剩 下游萎缩 DMF路在何方
□ 山东华鲁恒升化工股份有限公司 侯淑云
国外产能减少
二甲基甲酰胺(DMF)作为重要的化工原料以及性能优良的溶剂,主要应用在聚氨酯(PU浆料)、医药、染料、电子、食品添加剂等行业。
国外DMF的生产发展较早,生产工艺及生产规模较为成熟,主要生产厂家有韩国三星、德国巴斯夫、德国汉姆(沙特)、日本三菱丽阳、比利时UCB、俄罗斯等,生产能力为42.2万吨,2012年国外DMF主要生产商及产能统计见表1。
受环保及成本压力,国外已出现2万吨以下装置陆续停产或转产的态势,甚至产能最大的韩国三星等企业也停产,国际DMF产能严重萎缩,促进了国内DMF市场由进口型转为出口型。
国际市场(不含中国大陆)DMF的需求主要集中在两大行业:PU树脂行业约占到其总需求的50%以上,电子行业约占到30%,腈纶、医药和染料等行业不足20%。
近年来DMF的下游市场总体保持稳定,东南亚市场及欧洲市场需求有所增长,美洲等市场出现了萎缩,主要是受环保因素及成本制约。近年来国际市场年需求量保持在24万吨左右,产量约在15万吨,出口量约1万~2万吨,进口约9万~10万吨。
随着我国DMF技术进步及产能的扩张,国际DMF产能出现萎缩,产量下滑,下游行业发展所需的DMF产品依赖从中国进口的趋势越来越明显。
表1 2012年国外DMF主要生产商及产能统计 万吨
公司名称 产能 备注
韩国三星 10.0 停产
德国巴斯夫 8.0
美国杜邦 6.0
三菱瓦斯 3.7 停产
台湾台塑 4.0 停产
俄罗斯远东 2.0
荷兰UCB、加拿大及其他 2.5
德国汉姆(沙特) 6.0
合计 42.2
国内产能过剩 竞争激烈
国内DMF的生产起始于上世纪70年代初期,1990年以前发展较为缓慢,仅有几套小型生产装置,基本都是采用甲酸甲酯法,生产过程简单,成本高,产品纯度低,应用范围受到限制。90年代以后,随着腈纶抽丝和聚氨酯合成革的快速发展,DMF的生产也得到相应的发展,并且自采用CO一步法生产工艺后,产能得到迅速增加,截至2012年底,我国主要生产企业有华鲁恒升、浙江江山、章丘日月、南京凌天和扬子巴斯夫等十余家,总产能117万吨。主要生产企业及产能统计见表2。
据了解,兖矿峄山化工10万吨DMF项目正在建设中,近期还有10万吨的DMF项目落户黑龙江安达市,国内DMF产能已呈明显过剩态势。
近几年,随着几套新建项目的投产,国内DMF产能出现过剩局面,竞争较为激烈,虽然消费量呈增长势头,但增速放缓。我国已由DMF的净进口国变为净出口国,国内产品在国际市场上有很强的竞争力。2004~2012年我国DMF生产、消费统计见表3。
表2 2012年国内DMF主要生产企业及产能统计 万吨
生产企业 产能
浙江江山 18
内蒙江山 10
华鲁恒升 24
安徽淮化 5
河南骏马 3
河南安阳 15
河北临港 2
扬巴工程 4
章丘日月 6
南京三菱 4
鲁西化工 10
云南云维 10
合计 111
表3 2004~2012年国内DMF生产、消费统计 万吨
年份 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
产能 27.0 37.0 52.4 81.5 83.0 85.0 107.0 117.0 117.0
产量 24.7 32.0 39.5 48.0 54.0 58.0 68.5 69.9 72.0
进口量 9.83 8.39 4.92 3.16 1.04 1.06 2.15 1.36 0.77
出口量 2.59 3.87 4.03 5.27 9.00 6.87 8.42 9.49 9.69
表观消费量 31.94 36.52 40.39 45.89 46.04 52.19 62.23 61.77 63.08
下游需求萎缩
2012年国内DMF的表观消费量63.08万吨,浆料行业约占到总需求量的62%,医药约占到11%,农药约占8%,电子占6%,染料占到7%,近两年食品添加剂保持较快的增长,约占到6%。2012年国内DMF消费结构见图1。
从国内消费结构看,DMF主要用于浆料行业,电子行业仅占6%,而国际DMF在电子行业中的消费比例占到30%左右,国内DMF在电子行业的需求大有潜力可挖。
近几年国内DMF的需求增速放缓,主要是由于下游行业需求萎缩,另外下游行业为了环保及降低成本要求,开始重视并实施DMF的回收和重复利用,此外在腈纶、氨纶行业,下游企业为了提高产品质量及达到环保要求,已经开始在逐步用DMAC替代DMF。
节能降耗促回收、替代产品发展
近年来人们环保意识增强,本着节能降耗降低成本的考虑,回收DMF装置有所增加,并且回收DMF技术也在不断改进,回收产品质量有所提高,下游行业对DMF回收利用率有逐年增长的趋势。
但由于经过生产循环以及操作环节等,回收液中附带了很多杂质,这些杂质在DMF回收装置及回收过程中不能完全净化,使得DMF回收再利用受到一定的局限性。
随着回收技术的不断改进,回收产品品质会逐步提高,会对合成DMF产生一定冲击,但毕竟回收DMF与合成DMF在品质方面存在本质区别,受下游高端产品技术指标的特殊性,在应用领域还是有很大局限性。
从目前来看,对DMF实现实质性替代的仅是二甲基乙酰胺(DMAC)在腈纶和氨纶等领域的部分替代,从长远看,也不能排除其他更优良环保的溶剂产品的潜在替代性。
1.DMAC替代情况
DMAC与DMF产品结构相似,应用领域有交叉,主要在腈纶和氨纶行业。近几年,国内氨纶、腈纶行业为了提高产品质量,部分企业已经用DMAC替代DMF作为溶剂。尽管目前DMAC在毒性、环保及改善氨纶、腈纶产品质量等方面较DMF有优势,但其价格较高,使用成本尚不具备明显优势。
从环保角度出发,干纺氨纶的发展将受到一定程度的限制。干纺氨纶丝的表面必然还附有微量溶剂残留物,所以在发达国家已明令禁止用干法氨纶生产与人体皮肤有接触的内衣产品。再有,在发达国家,尤其是欧州和美国、日本,为保护本国、本地区的环境不受污染,已不再发展干纺氨纶,原企业或停产或外迁或转让。在美国本土境内已没有干纺氨纶企业,我国也明令不再审批干纺氨纶项目。
从长远看,以DMF或DMAC为溶剂的干法氨纶纺丝工艺在国外发展将受到限制,但在国内用DMAC替代DMF使用,仍将会有一定的使用量,但也将受到打压。
国内腈纶行业生产中采用DMAC作溶剂,将是行业未来发展的趋势。国内腈纶生产按溶剂分主要有硫氰酸钠二步法、二甲基甲酰胺一步法和二甲基乙酰胺有机湿法,从目前投产项目比较,在我国新建腈纶项目更倾向DMAC二步法工艺。
DMF的干法路线不宜再发展。这主要是由于此种工艺路线管理要求严,生产成本高,成品中残留溶剂不易除尽,对后序环境污染严重,特别是DMF的致癌性等问题,杜邦公司已不再使用此路线。
2.其他环保溶剂的潜在替代性分析
DMF替代品一直是业内人士所关注的焦点,寻求一种既环保又经济的产品来取代DMF,比如以水为溶剂生产“水溶性PU树脂”等,从下游产品开发技术以及DMF的发展情况和应用领域来分析,随着相关技术的研发取得突破和环保压力的持续提高,使用更环保更经济的溶剂来逐步替代当今的优良溶剂DMF将成为大势所趋。
但产品的替代是个逐步深化的过程,不是一朝一夕的事,需要从技术可行性、成本、行业生产习惯等多方面综合作用。
未雨绸缪 拓展应用领域
我国DMF行业已形成规模化、低成本、高品质的发展格局,竞争实力与市场可控能力明显增强,国内产品在国际上有较强的竞争力;但国内产能过剩,竞争也异常激烈,下游需求萎缩,个别领域替代产品的应用,应引起国内生产企业的足够重视。
国内DMF企业应切实完善上下游产业链,以降低生产成本,提升产品质量,实现产品高端化,提升产品附加值;并加大技术投入,拓展应用领域;同时兼顾海外市场,做大做强出口业务。此外,也应顺应行业未来发展的趋势,着眼未来,发展和培植DMAC等替代性产品,提高产品替代风险意识,提前谋划积极应对各种市场变化。