吡啶(Pyridine)是苯环上含有一个氮原子取代后所形成的六元杂环化合物,广泛应用于农药、医药、染料、日用化工、香料、饲料添加剂等诸多领域,称为杂环类三药及三药中间体的“芯片”,深加工前景相当广阔,是我国亟待发展的精细与专用化学品之一。随着吡啶生产技术的突破,近年来,我国吡啶产业迅速发展,产能飞速增长,自给率逐年上升。为实现长远发展,企业未来应继续加速技术国产化进程,统筹规划上下游产业链,提升安全环保水平,实施低成本、新技术战略。
产能迅速增长 开工率偏低
我国吡啶生产始于1950年,已有68年的历史,真正形成规模化生产是从21世纪初开始。2001年,我国南通醋酸化工厂与美国瑞利(Reilly)公司合资建设的合成法1.6万吨合成吡啶及其系列产品装置顺利投产,填补了国内合成法生产吡啶的空白。但其产品主要用于优先定向供应先正达公司,很少向国内其他厂商供货。2004年,南京红太阳集团有限公司在南京化学工业园投资建设了第一套具有自主知识产权的1.2万吨吡啶生产装置,这标志我国吡啶生产方法与技术改进的一大突破。2007年,红太阳集团具有自主知识产权的吡啶及其系列产品装置成功投入生产,产品包括吡啶、3-甲基吡啶等,产能达2.5万吨。红太阳集团的吡啶绝大部分用于本公司农药及中间体配套装置,很少供应市场,国内很多用户仍然依靠进口吡啶维持生产。
该装置的投产较大程度地改变了国内吡啶一直依赖进口的局面,同时也推动了吡啶及其下游产品的开发和生产。2007年以来,我国湖北、安徽、山东、河南和河北相继建立吡啶生产装置。我国吡啶工业近年发展概况见表1。
长期以来,我国吡啶生产一直采用传统的煤焦油分离方法,产能仅为100~200吨,而且产品杂质较多,不能满足生产需求。进入21世纪,我国开始用合成法生产吡啶系列产品。我国吡啶产能迅速增加,不但原有企业扩大产能,其他一些企业也投资新上吡啶生产线,产能和产量迅速增加,国产吡啶开始替代进口产品。目前,我国吡啶的生产主要有合成法和煤焦油分离法,其中合成法的产量占总产量的99%左右,分离法只占1%。
2017年我国吡啶产能约占全球的57%,是全球最大的吡啶系列产品生产国。2001—2017年期间,国内吡啶产能年均增长率为15.72%。拉动行业快速发展的主要因素:一是吡啶是新一代环保、高效、低毒型杀虫剂和除草剂中较为核心的元素;二是近年来,我国农药工业水污染物排放标准愈来愈严格,毒死蜱生产厂家在近年来逐步转向四氯吡啶路线,替代三氯乙酰氯路线,进而带动了吡啶的需求;三是我国已逐步掌握了吡啶化学合成技术。目前我国已成为全球主要的吡啶及其下游产品生产和消费国之一。
目前国内吡啶装置开工率偏低,主要原因是由于吡啶的合成工艺十分复杂,长期以来只有美国、日本、德国、瑞典等几家公司掌握核心技术。
国内吡啶及其系列产品的主要生产企业有南京红太阳集团,年产能达7.5万吨,高于美国凡特鲁斯公司的产能。此外,江苏南通凡特鲁斯公司、山东绿霸公司、广州龙沙公司、山东潍坊绿橄榄公司、河北唐山晨虹公司、沙隆达集团公司和河南新乡恒基公司等企业也都有一定生产规模,详见表2。
从表2可以看出,我国吡啶生产企业主要集中在山东和江苏等省。其中,江苏吡啶产能占国内总产能的42.35%;山东吡啶产能占总产能的16.47%。华东为主要目标市场,竞争较为激烈。
预计2020年我国吡啶产能将达到20万吨,将成为吡啶及系列产品的主要生产大国和消费国。
市场需求旺盛
近几年,我国国民经济的发展带动了吡啶及其系列产品的国内市场需求增长,这些产品应用行业包括农药、医药、轮胎、日用化学品等。特别是近年我国农作物除草步伐加快,以及随着汽车工业和饲料行业的景气度持续走高,与其关联度极高的吡啶下游产品,如百草枯除草剂、SBV(苯乙烯(Styrene)-丁二烯(Butadiene)-2-乙烯吡啶(2-VP))吡啶胶乳等产品几乎同时进入产能扩张高峰期,导致吡啶需求快速增长。
2017年,我国吡啶表观消费量为95921.043万吨。2010—2017年期间,我国吡啶表观消费量的年均增长率为7.85%。2010—2012年期间,我国吡啶自给率的年均增长率为6.32%。近几年,我国吡啶的表观消费量和自给率见表3。
吡啶系列产品的应用大户主要是“三药”(农药、医药和兽药)及其中间体,被称作是“三药”的“芯片”。近几年,我国吡啶的消费结构见表4。
1.农药:需求增长超过20%
近年来,我国含吡啶基团的农药发展很快,不仅有高效的杀虫剂、除草剂,还开发出高效的杀菌剂,已逐渐形成一大类特有的农药系列。截至2010年6月,在我国登记的含吡啶环有效成份共有45种,其中包括百草枯、毒死蜱、吡虫啉、烟嘧磺隆等市场成熟、产能和产量较大的主流农药品种。我国已开发具有良好市场前景的吡啶下游农药,如氟啶胺、氟草烟、吡氟禾草灵、吡氟氯禾灵、啶虫脒、烯啶虫胺、吡嗪酮和吡氟酰草胺等。
作为全球最大农药原药的生产和出口国,我国在2600多家农药生产企业(包括卫生杀虫剂生产企业)中有原药生产企业近400家。目前,我国含有吡啶环结构的化合物已成为新型农药原药企业的创新型方向。
吡啶及其衍生物为原料还可以合成杀虫剂中的氯虫苯甲酰胺、溴氰虫酰胺、啶虫脒、烯啶虫胺,吡蚜酮等;除草剂中的敌草快、烟嘧磺隆、砜嘧磺隆、吡氟甲禾灵、炔草酯等;杀菌剂中的啶氧菌酯、啶酰菌胺、氟吡菌胺、氟吡菌酰胺等。
预计未来几年,全球吡啶类农药的消费量将有15%以上的增长,大大超出农药行业的平均水平,对吡啶系列产品需求量的增长将超过20%。
2.医药:巨大潜力待发挥
在医药领域,吡啶及系列产品可用于制造50多种药物,如青霉素、氟哌酸、醋酸地塞米松、奥美拉唑、兰索拉唑、乙酰螺旋霉素、磺胺药物、吡喹酮、氢化可的松以及一些抗肿瘤药物和血管扩张药以及头孢立新、强的松、磺胺类硫酸哌酸、碘苷、黄体酮、维生素A、维生素D2、维生素D3、头孢4号等常用医药的合成原料。吡啶还可合成溴代十五烷基吡啶,用于生产青霉素去乳剂和发酵沉淀剂等。
吡啶碱类主要包括2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶和2-甲基-5-乙基吡啶等。2,6-二甲基吡啶可用于生产广谱驱虫药、可的松、乙酸酯、烟酸等。2,4,6-三甲基吡啶可用于制取植物生长素、口服避孕药(甲基孕酮)和维生素A等。3,3,5-三甲基吡啶是合成抗溃疡药奥美拉唑的关键中间体。
近年来,无论是国内还是国外,在新医药的创制时对吡啶类化合物都给予了高度的重视。目前,市场上越来越多的农药、医药品牌都是吡啶类化合物的衍生物,这是今后新农药、新医药创制与开发的一个趋势。然而工业化生产中,许多关键医药中间体往往存在生产成本高、后处理困难、环境污染严重等问题。吡啶类化合物同样存在这些问题。只要克服上述困难,就能充分发挥出此类化合物在医药工业领域的巨大潜力。
3.烟酸和烟酰胺:占吡啶消费量的35%
以3-甲基吡啶为原料合成的烟酸和烟酰胺对吡啶系列产品的需求量最大,全球约35%的吡啶系列产品用于生产烟酸和烟酰胺。
我国是全球最大的烟酸和烟酰胺的生产和出口国,烟酸和烟酰胺的年产量已达2万余吨,年出口量达1万余吨,仅对3-甲基吡啶的年需求量就达8000余吨。烟酸和烟酰胺也是重要的B族维生素产品,在医药和饲料添加剂中用量都很大,特别是饲料添加剂。全球约有75%的烟酸和烟酰胺应用于饲料添加剂中。近年来,我国烟酸和烟酰胺产量和出口量也在不断增长。
双重因素致进口减少
多年来,我国每年进口一定数量的吡啶及其盐,来满足我国吡啶及下游产品市场的需求,详见表5。
据统计,2017年我国吡啶及其盐的进口量为2737.4吨。2010—2017年,我国吡啶及其盐进口量的年均增长率为-25.46%。近几年,我国大陆的吡啶及其盐进口主要来自于印度、美国、中国台湾地区和日本。从进口集散地来看,我国吡啶及其盐主要从上海、天津、武汉和杭州等口岸进口。其中,江苏、山东、湖北和石家庄等地区仍然是我国吡啶及其盐进口数量最大的地区,上海依然是我国吡啶进口的最大集散地。
我国吡啶及其盐进口量大幅减少的原因有二:一是产量迅速增加,替代了进口品;二是反倾销发挥作用。印度吉友联公司近几年来一直以低于生产成本的价格将吡啶及其系列产品抢占我国市场,在其国内销售的吡啶产品价格约为每吨5400美元,而其销售到我国的吡啶产品价格仅为每吨3500美元左右,加上税费及其他费用,最终市场价格仅为每吨4000美元左右。
2016年2月5日,商务部发布年度第1号公告,对原产于印度吉友联公司的进口吡啶反倾销期中复审裁决。认为原产于印度吉友联公司在复审调查期内存在倾销,倾销幅度为17.6%。决定自2016年2月5日起,将印度涉案公司所适用的反倾销税率调整为17.6%。预计,我国吡啶及其盐的消费市场将进一步扩大,对吡啶及其盐产品的进口数额还会不断下降。
凡特鲁斯(上海)贸易有限公司与印度吉友联有机合成化学(上海)有限公司在货源流向分配上总体一致,均选择华东、华中和华北作为主要目标市场,竞争较为激烈。美国凡特鲁斯在我国的布局由于合资公司的加盟则更具有前瞻性和完整性。2017年9月8日,美国凡特鲁斯对非协议客户或现有协议所允许的情况下对吡啶进行10%的提价,这对我国吡啶及其盐的产品市场发展带来深远的影响。
据统计,2017年我国吡啶及其盐出口量为3396.334吨。2010—2017年期间,我国吡啶及其盐出口量的年均增长率为8.22%。从出口地来看,我国吡啶及其盐主要从上海、武汉、青岛、天津、南京、宁波和杭州等海关出口。其中,江苏和山东等地区仍然是我国吡啶及其盐出口数量最大的地区。
坚持低成本、新技术战略
面对我国吡啶工业发展的变化,如何调整自身定位关乎企业的长远发展,建议在以下五方面多做文章:
一是国内有关生产厂家应根据自身条件,继续改进吡啶生产工艺,加快工艺国产化进程,建成具有自主知识产权工艺的合成吡啶生产装置。
二是新建装置最好能实现上、下游产品统一规划,以实现效益的最大化。
三是继续抓好工艺管理、设备管理、质量管理等工作,以进一步提高产品质量、降低原材料和能源消耗、降低产品成本,进而提高企业的竞争力。
四是提升吡啶企业的环境安全水平,为可持续发展创造必要的条件。
五是科研院所、大专院校应进一步加紧对吡啶下游产品及应用的研发,使我国吡啶在应用和品种方面尽快达到发达国家水平。这是我国吡啶扩大生产和持续发展的驱动力。
总之,在吡啶市场竞争日趋激烈的环境下,要想获得竞争优势,必须坚持低成本、新技术战略。
