碳酸酯産業亟待回歸理性

專家現場答疑

　　11月3日，2020(第十七屆)中(zhōng)國碳酸酯行業年會暨中(zhōng)國碳酸酯産業鏈技術開(kāi)發與産業發展論壇在常州召開(kāi)。本次會議由中(zhōng)國化工(gōng)報社、全國碳酸酯産業聯盟、北(běi)京開(kāi)美沃文化傳媒有限公司主辦，山東石大(dà)勝華化工(gōng)集團股份有限公司聯合主辦;來自全國碳酸酯上下(xià)遊産業鏈的近200名專家和學者，以及部分(fēn)投資(zī)機構的代表參與了本次會議。

　　近幾個月，由于各種原因，碳酸酯，尤其是碳酸二甲酯的價格站上了近幾年的高點。火(huǒ)熱的市場帶來了更多的投資(zī)，碳酸酯産能以前所未有的速度增長，多方投資(zī)正裹挾多種新工(gōng)藝，摩拳擦掌等待進入碳酸酯産業。但是，若下(xià)遊産品的需求增長不能承載新的碳酸酯投資(zī)和産能湧入，産能過剩的碳酸酯又(yòu)會出現價格暴跌，造成多輸局面，進而造成産業洗牌。與會專家多數呼籲，對于碳酸二甲酯行業的投資(zī)應回歸理性，避免出現嚴重的行業洗牌局面。

　　同時，多位專家分(fēn)享了碳酸酯的多種新應用方向和新合成方法。在行業投資(zī)和競争加劇的局面下(xià)，适合企業發展的合成工(gōng)藝将成爲企業經營重要的倚靠。

　　會上發布的《碳酸酯行業發展藍(lán)皮書(shū)》對行業發展情況進行了總結與預判。

全國碳酸酯産業聯盟理事單位合影

構建“雙循環”的新發展格局

中(zhōng)國化工(gōng)報社黨委副書(shū)記　王曉雲

　　當前，石化行業正處于轉型升級的關鍵時期。我(wǒ)(wǒ)們認爲探讨碳酸酯産業鏈發展，更應着眼于國家大(dà)力推進高質量發展、構建“雙循環”新格局的戰略考量。

　　大(dà)家知(zhī)道，随着聚碳酸酯新項目的相繼開(kāi)工(gōng)，新能源汽車(chē)利好政策不斷，碳酸酯新興下(xià)遊市場需求增加，碳酸酯行情屢創新高，行業迎來高速發展的時期。鑒于産業鏈滲透、煤化工(gōng)企業的參與，技術方面可謂百花齊放(fàng)、百家争鳴。

　　爲了進一(yī)步加快碳酸酯上下(xià)遊産業技術及市場開(kāi)發，進一(yī)步延伸産業鏈，推動我(wǒ)(wǒ)國碳酸酯行業技術進步與可持續發展，我(wǒ)(wǒ)們以“行業發展與技術創新”爲主題，聚焦先進生(shēng)産工(gōng)藝，以原料多元化、碳酸酯類溶劑、聚碳酸酯、锂電(diàn)池電(diàn)解液、甲基化試劑等領域爲重點，探讨碳酸二甲酯酯交換工(gōng)藝優化升級及煤制路線新工(gōng)藝的技術性與經濟型，解讀行業熱點、難點及發展趨勢。

山東石大(dà)勝華化工(gōng)集團股份有限公司貿易事業部總經理、新能源材料事業部副總經理　李賢東

　　過去(qù)幾年裏，碳酸酯行業面臨的安環壓力日益增大(dà)，企業安全投資(zī)也越來越多，加之原材料價格高位，行業盈利面臨的挑戰越來越大(dà)。而上半年突如其來的疫情也帶給了行業更多的壓力。但另一(yī)方面，随着近兩年碳酸二甲酯多種工(gōng)藝均實現産業化，未來行業勢必呈現百花齊放(fàng)的姿态，疊加非光氣聚碳酸酯和新能源市場帶來的發展契機，未來下(xià)遊需求也将進一(yī)步提升。

　　石大(dà)勝華将于同行攜手并肩，進一(yī)步加強溝通合作，一(yī)起應對碳酸酯行業發展中(zhōng)新的挑戰，共同爲碳酸酯行業的持續健康發展做出努力。同時，石大(dà)勝華也将會持續優化内部管理，不斷提高産品質量，爲下(xià)遊客戶創造更大(dà)價值;促進行業誠信建設、維護行業良性發展;共享行業相關信息，建立和行業需求相匹配的供應保障能力，努力促進行業穩健發展。

危中(zhōng)有機唯創新者勝

伊維經濟研究院研究部總經理　吳輝

　　锂電(diàn)池電(diàn)解液領域是未來碳酸酯最重要的增長空間，也是未來影響碳酸酯需求量的關鍵。目前，以動力電(diàn)池、5G爲主要推動力，锂離(lí)子電(diàn)池領域正在迅速增長。但锂離(lí)子電(diàn)池的産業增長未必有利于碳酸酯行業的盈利。

　　對于锂電(diàn)池，其發展方向是确定的，即能量密度提高、安全性能增強、循環壽命提升以及成本下(xià)降，這對于碳酸酯行業提出了新的要求。尤其是成本控制方面，随着動力電(diàn)池、小(xiǎo)型電(diàn)池和儲能電(diàn)池行業的飛速發展，都出現了出貨量高增長，而産值低增長的情況，說明目前锂電(diàn)池的單位成本正在下(xià)降，對電(diàn)池企業的成本控制提出更高要求。

　　對于電(diàn)解液及其上遊行業，锂電(diàn)池行業對成本的要求，會導緻其對上遊電(diàn)解液行業的成本問題越來越苛刻。部分(fēn)企業甚至對電(diàn)解液進行招标控制成本，這也導緻上遊行業追求高利潤變得愈發困難。而對于碳酸酯行業，電(diàn)解液行業議價能力更高，其利潤上升更加困難。但作爲一(yī)個需求高增長市場，碳酸酯市場仍值得關注。

　　對于固态電(diàn)池發展造成的替代問題，這是碳酸酯發展的不确定因素。目前，真正意義上可應用的全固态電(diàn)池還不存在，但使用電(diàn)解液比例更低的半固态電(diàn)池和準固态電(diàn)池都有發展。至少到2025年，固态電(diàn)池對于電(diàn)解液發展還沒有太大(dà)影響，但未來的局面仍然需要關注。

山東石大(dà)勝華化工(gōng)集團股份有限公司高級分(fēn)析師　張偉

　　目前，碳酸酯的高價位并不穩固。價格方面，碳酸酯價格與新能源行情關聯度較大(dà)，三四季度受電(diàn)解液需求影響價格較爲堅挺，但目前的高價位主要來自于原料帶動：今年三季度受環氧丙烷價格瘋漲影響，碳酸二甲酯價格創曆史新高，較年初漲幅超160%。

　　目前，碳酸酯行業的主要需求還是集中(zhōng)在油漆行業、聚碳酸酯和電(diàn)解液三大(dà)闆塊。其中(zhōng)，傳統塗料、膠黏劑、顯影液市場飽和，發展緩慢(màn)，增長空間有限，煤制乙二醇副産二甲酯低端二甲酯沖擊明顯;以碳酸二甲酯爲原料的非光氣法工(gōng)藝聚碳酸酯發展快，增量大(dà)，帶來新的機會，但大(dà)部分(fēn)聚碳生(shēng)産廠家自我(wǒ)(wǒ)配套碳酸二甲酯裝置，這種供給結構給市場增添了較大(dà)不确定性;電(diàn)解液溶劑是多種碳酸酯的主要目标市場，近五年國内碳酸酯溶劑出貨量平均增速超過30%，但質量要求高，整體(tǐ)提量小(xiǎo)，需方市場特征明顯，碳酸酯價格與利潤不斷下(xià)滑，碳酸酯企業資(zī)金風險較大(dà)。

　　工(gōng)藝和原料方面，到目前爲止，基本上所有的工(gōng)藝都已經實現了産業化。但從産能分(fēn)布來看，傳統的酯交換法工(gōng)藝仍然能夠達到80%以上。作爲碳酸酯主要原料，環氧丙烷和環氧乙烷的強勢程度更高，碳酸酯僅占上遊應用占比的10%左右，廠家基本上沒有議價能力。未來市場對酯交換工(gōng)藝廠家的要求更高。

浙江省化工(gōng)研究院有限公司锂電(diàn)材料重點實驗室主任　馬國強

　　近期，新能源汽車(chē)發展令人關注。到2025年，新能源汽車(chē)銷量可能占到總銷量的25%，到2035年，新能源汽車(chē)要成爲我(wǒ)(wǒ)們新車(chē)銷售的主流，占比達到60%。如果到2025年我(wǒ)(wǒ)們有500萬輛新能源汽車(chē)，且仍以锂電(diàn)池爲主，僅在動力電(diàn)池，到時的電(diàn)解液需求大(dà)約是在30萬噸。再計算儲能電(diàn)池，則國内市場會達到50萬噸，全球會達到100萬噸。電(diàn)解液市場前途比較光明。

　　目前，磷酸鐵锂電(diàn)池和钴酸锂電(diàn)池是當前比較成熟的锂電(diàn)池體(tǐ)系，前者多用作動力電(diàn)池，後者用于小(xiǎo)型設備，他們的後續發展主要圍繞低成本高能量密度兩個方面進行。這樣的要求，會使得電(diàn)池行業耗費(fèi)在碳酸酯産品上投入降低，但也會使碳酸酯使用量更大(dà)。不過，在高能量密度需求下(xià)，磷酸鐵锂電(diàn)池對于溶劑的成分(fēn)有更高的要求，且會加入多種添加劑進行配合。比如，磷酸鐵锂電(diàn)池的發展對低溫性能和高能量倍率有更高要求，會向溶劑中(zhōng)加入羧酸酯，而目前，行業内部許多産品還達不到電(diàn)池行業所要求的配合性能。而對于小(xiǎo)型設備，也需要新型添加劑來提高輸出電(diàn)壓。電(diàn)性能更高的産品，是目前碳酸酯行業的一(yī)個重要發展方向。

　　電(diàn)解液添加劑或電(diàn)池企業本身的材料開(kāi)發需要上下(xià)的協同。隻有打通了上下(xià)遊互相的需求，根據各個行業，各個公司本身特點來開(kāi)展一(yī)些工(gōng)作，協同開(kāi)發的話(huà)整個效率會更高。

技術路線也要百花齊放(fàng)

華東理工(gōng)大(dà)學教授　方雲進

　　目前，使用環氧丙烷或環氧乙烷和二氧化碳合成碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯，進而生(shēng)産碳酸二甲酯的新工(gōng)藝，是一(yī)項重要的前沿技術。目前來看，該反應的催化劑有鹽類、金屬類、高分(fēn)子類等，但仍有成本高、不耐水、活性低，往往需借助大(dà)量有機溶劑等弊端。

　　離(lí)子液體(tǐ)是一(yī)種新型的“綠色溶劑”，在催化環氧丙烷與二氧化碳的反應中(zhōng)表現出良好的催化效果。研究發現，四乙基鹵化铵與碘化鉀/聚乙二醇調配的離(lí)子液體(tǐ)催化作用良好。而且，這種離(lí)子液體(tǐ)具備原料易得、産品純度高、副産物(wù)少、綠色可持續、操作簡單等優點，轉化率可達90.75%，整個碳酸酯反應的收率能達到90%以上。對鹵化物(wù)進行有目的改性後發現，氨基改性的氨基功能化複合離(lí)子液體(tǐ)具備更好的催化性能。

　　比較環氧乙烷和環氧丙烷兩種路線，從成本倒挂的問題上來說，環氧丙烷路線比環氧乙烷路線要更好一(yī)些。此外(wài)，環氧乙烷儲存溫度更低，且本身易聚合，環氧丙烷的經濟性仍然更好。

　　在尿素法碳酸二甲酯制備技術方面，尿素兩步法建立在酯交換法技術基礎上，用尿素代替了環氧乙烷或環氧丙烷，可複合尿素産業鏈進行發展。

河北(běi)工(gōng)業大(dà)學教授　王荷芳

　　煤化工(gōng)路線制備碳酸酯同樣是碳酸酯重要的潛在生(shēng)産路線。

　　通常，碳酸乙烯酯的合成都是利用環氧乙烷，這占到目前碳酸乙烯酯産能的80%。然而，碳酸乙烯酯有時會價格飛漲，會導緻供應波動;另外(wài)，環氧乙烷的儲存更加困難，也有運輸問題。而碳酸乙烯酯和甲醇生(shēng)産碳酸二甲酯是常見反應，因此，利用逆反應，即用碳酸二甲酯和乙二醇生(shēng)産碳酸乙烯酯，就是很好的方向。而此時，由于煤化工(gōng)産乙二醇已經很成規模，同時副産碳酸二甲酯，這樣，碳酸乙烯酯就可以利用非石化路線得到。同理，甘油是生(shēng)物(wù)柴油生(shēng)産的重要副産品，也可以較容易得到1,2-丙二醇，也是重要的碳酸乙烯酯路線。

　　在實驗中(zhōng)，由于原有醇鈉催化劑會造成廢渣廢水問題，經嘗試，可選擇綠色固體(tǐ)堿催化劑，并通過反應器改造、分(fēn)子篩膜分(fēn)離(lí)碳酸二甲酯和甲醇等改造，可實現上述生(shēng)産路線向工(gōng)業化方向的改進，也可以改善塔底廢物(wù)問題。目前，正在進行分(fēn)子篩分(fēn)離(lí)同時生(shēng)産碳酸乙烯酯的工(gōng)作。

中(zhōng)國科學院福建物(wù)質研究所博士  郭榕

　　碳酸二甲酯是全球公認的綠色化學品，主要用于生(shēng)産聚碳酸酯、膠黏劑等，可作爲锂離(lí)子電(diàn)池電(diàn)解液和塗料的溶劑。目前，酯交換法是最主要的碳酸二甲酯生(shēng)産方法。其中(zhōng)，利用環氧丙烷生(shēng)産碳酸二甲酯的工(gōng)藝有氯醇法和過氧化氫直接氧化法兩種，前者會造成高能耗、高水耗和大(dà)量固體(tǐ)廢物(wù)，後者的技術被國外(wài)公司壟斷，我(wǒ)(wǒ)們仍亟需一(yī)些新型技術。

　　作爲一(yī)種新型工(gōng)藝，甲醇氧化羰化法中(zhōng)的間接氣相法是一(yī)種重要的新型碳酸二甲酯合成技術。這種方法于1992年由日本宇部興産開(kāi)發，它采用亞硝酸酯爲中(zhōng)間體(tǐ)，一(yī)氧化氮爲循環介質，它反應溫和、安全，産物(wù)純度高，分(fēn)離(lí)簡單，但催化劑的性能不佳限制了應用。目前，僅有極少的工(gōng)業應用。

　　福建物(wù)質研究所在這種方法的基礎上，繼續開(kāi)發用于間接氣相法的催化劑。經研究發現，過去(qù)使用的含氯催化劑性能較好，但易腐蝕設備，無氯催化劑性能較差。福建物(wù)質研究所開(kāi)發得到一(yī)種高性能、長壽命的無氯催化劑，将原先的Pd-Cl活性位點，改爲Pd-O活性位點，從源頭上解決氯流失造成的催化劑失活難題。目前獲得的長壽命、高性能催化劑，已在實驗室實現700小(xiǎo)時小(xiǎo)試性能評價和500小(xiǎo)時100mL催化劑裝填量的模試考核。該技術已具備進一(yī)步開(kāi)展百噸級中(zhōng)試的條件。

拓寬下(xià)遊市場是解困之道

唐山好譽科技開(kāi)發有限公司總經理　屈強好

　　浙石化20萬噸/年碳酸二甲酯采用酯交換兩步法進行生(shēng)産，屬于浙石化26萬噸/年聚碳酸酯項目的配套項目，原料采用環氧乙烷，目前可以得到優級品。這說明環氧乙烷酯交換法生(shēng)産碳酸二甲酯工(gōng)藝取得了成功。

　　新工(gōng)藝成功的意義在于，爲碳酸二甲酯行業提供了采用環氧乙烷爲原料的多元化原料路線，爲有環乙企業大(dà)規模生(shēng)産聚碳酸酯提供了技術來源，也爲煉油企業生(shēng)産乙二醇提供了新的技術來源。尤其重要的是，新工(gōng)藝生(shēng)産的碳酸二甲酯産品将作爲油品添加劑，試點替代甲基叔丁基醚，爲大(dà)煉油企業把碳酸二甲酯作爲油品添加劑試點提供了條件。并爲碳酸二甲酯行業的創新發展起到推動作用。

　　不過，即使碳酸二甲酯市場向好，外(wài)部企業也不可以盲目跟風。本次浙石化生(shēng)産的碳酸二甲酯供應自身生(shēng)産聚碳酸酯，一(yī)般不會對市場有大(dà)的沖擊。但是，一(yī)旦有同規模不配套聚碳酸酯的企業盲目上馬，将會對現有碳酸酯市場有巨大(dà)負面影響。行業内外(wài)企業應努力吸收先進技術，但也要努力尋找應用出路，力争自産自用，也要拓寬下(xià)遊應用出。

陝西煤業化工(gōng)技術研究院華州分(fēn)公司項目經理　薛其才

　　以苯甲醚爲代表的甲基芳香醚系列産品在精細化工(gōng)行業有着廣泛用途。然而，其生(shēng)産中(zhōng)必然用到的硫酸二甲酯具有劇毒，安全風險極高，工(gōng)藝産生(shēng)大(dà)量高鹽、高化學需氧量(COD)、劇毒廢水和固體(tǐ)廢棄物(wù)。受環保政策影響，部分(fēn)廠家被迫限産、停産，嚴重影響了下(xià)遊相關産業的健康發展。

　　相對于硫酸二甲酯，碳酸二甲酯是一(yī)種綠色安全的原料。利用碳酸二甲酯開(kāi)發新型高效催化體(tǐ)系，可以一(yī)舉實現甲基芳香醚綠色安全生(shēng)産，保障甲基芳香醚行業健康發展，也可以實現煤焦油提取物(wù)、煤制乙二醇副産物(wù)碳酸二甲酯合理利用，爲碳酸二甲酯多開(kāi)發一(yī)條應用路線。

　　目前，以碳酸二甲酯爲原料生(shēng)産5000噸/年苯甲醚，1000噸/年對苯二甲醚和200噸/年1,2,3-三甲氧基苯的項目已完成工(gōng)業化試驗，轉入生(shēng)産階段。

　　另外(wài)，該項目對碳酸二甲酯的來源包容性良好。實驗表明，酯交換法生(shēng)産的高純産品和煤制乙二醇副産産品均可以很好的用于甲基芳香醚生(shēng)産。期待與國内碳酸二甲酯生(shēng)産企業建立長期合作，共同推進國内甲基芳香醚行業綠色健康發展。

理念引領 設備助力産業發展

埃地沃茲貿易(上海)有限公司市場經理　章成

　　真空設備其實是一(yī)個很小(xiǎo)衆的市場，但這個市場對于保障化工(gōng)生(shēng)産非常重要。化工(gōng)行業可能遇到的真空設備産品非常多。同樣，在碳酸酯産業鏈的各種生(shēng)産工(gōng)藝中(zhōng)，真空裝置大(dà)量存在。如碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯生(shēng)産碳酸二甲酯過程中(zhōng)脫去(qù)乙二醇或丙二醇，碳酸二甲酯生(shēng)産碳酸二苯酯過程中(zhōng)脫去(qù)副産甲醇的反應，都需要真空設備。

　　作爲一(yī)種綠色化學品，碳酸二甲酯的市場前景非常好。但碳酸二甲酯的氣化飽和蒸氣壓非常低，在21℃時僅有24mbar，是其生(shēng)産過程工(gōng)藝設計中(zhōng)的難點。目前來看，作爲碳酸二甲酯生(shēng)産中(zhōng)最常見的酯交換法，碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯的精制，甲醇、萃取劑的回收，碳酸二甲酯的精制，乙二醇和丙二醇的回收，其塔器都需要配合真空裝置，企業也有減少能耗，提高産品純度，降低設備腐蝕的需求。這些需求都對真空設備有較高要求。合适的設備對于穩定生(shēng)産至關重要。

　　埃地沃茲是全球第一(yī)家生(shēng)産真空處理設備的公司，我(wǒ)(wǒ)們在全球30個國家裏面有将近20個生(shēng)産工(gōng)廠，以及一(yī)座全球研發創新中(zhōng)心，爲我(wǒ)(wǒ)們全球超過3萬家客戶進行服務。公司1998年進入中(zhōng)國市場，在中(zhōng)國還有一(yī)座高科技創新中(zhōng)心和以及研發中(zhōng)心，年産值在30億元人民币以上。我(wǒ)(wǒ)們将積極用優良的真空設備助力中(zhōng)國碳酸酯産業發展。

歐梅塞爾傳熱技術有限公司總經理　王斌

　　長期以來，化工(gōng)廢水問題痼疾難解。化工(gōng)廢水不僅水質惡劣，使其散熱和熱能利用問題面臨嚴重困難。目前常用的化工(gōng)廢水散熱工(gōng)藝有兩大(dà)類，一(yī)種是冷卻塔中(zhōng)的廢水真空閃蒸循環水冷凝工(gōng)藝，随後外(wài)排廢水晾曬降溫;另一(yī)種是利用換熱器進行降溫，它可以相對更高效地利用熱能，減少外(wài)排。然而，當利用換熱器時，由于化工(gōng)廢水硬度大(dà)、腐蝕性強，目前常用的管式換熱器和闆式換熱器短時間内就結垢堵塞，難以清理，均無法保證長周期高效運行。

　　一(yī)種不結垢、不堵塞、耐腐蝕，能長周期連續高效運行的新型換熱設備，可以徹底解決以上技術難題。歐梅塞爾渦輪流道換熱機組的進水口防堵塞設計、流道防結垢防堵塞設計、可實現1℃溫差換熱、傳熱元件特殊處理工(gōng)藝、智能互聯控制系統、免拆快速保養等優勢設計，可以保證廢水處理系統真正長期穩定運行。某企業自2019年5月20日正式投用該設備後，其連續運行至今日已500多天，沒有進行過任何清洗，運行正常，這創造廢水無間斷換熱運行的行業記錄。對于碳酸酯行業來說，在工(gōng)藝方面也可以節約大(dà)量成本。

　　另外(wài)，11月3日，全國碳酸酯産業聯盟理事會議針對目前碳酸酯市場情況、各項新工(gōng)藝相對常用酯交換法的經濟前景和企業對策，以及行業未來發展局面進行了座談交流。該會議由中(zhōng)國化工(gōng)報社産業發展研究中(zhōng)心主任、全國碳酸酯産業聯盟秘書(shū)長王靜主持。