MDI、TDI、ADI产业大盘点

MDI、TDI、ADI产业大盘点

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异氰酸酯简介

异氰酸酯是合成聚氨酯所需的重要组分,其分子上有一个或多个N=C=O官能团,在性质上可以是脂肪族、环脂肪族、多环或芳香族。

工业环境中最常见的异氰酸酯是基于具有两个N=C=O官能团的分子,通常称为二异氰酸酯,包括二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、蒸二异氰酸酯(NDI)等。

通常,我们将芳香族之外的异氰酸酯类产品统称为脂肪族二异氰酸酯(简称 ADI),包括六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(HMDI)、甲基环己烷二异氰酸酯(HTDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、三甲基六次甲基二异氰酸酯(TMDI)、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)。其中,HDI产品产量约占2/3左右,HDI、IPDI和HMDI的产量合计占全球脂肪族异氰酸酯产量的85%以上。

以ADI制备的聚氨酯材料具有极其优异的抗老化、耐暴晒耐黄变性能,是支撑航天军工、高端装备、汽车等产业发展的关键性基础材料,也是涂料、胶黏剂、人造革等传统产业绿色化升级的关键原料,被称为聚氨酯产业皇冠上的"明珠"。

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异氰酸酯行业发展现状分析

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MDI

MDI行业呈现寡头垄断的局面,全球MDI产能合计约1040万吨/年,前五大生产商分别为万华化学(265万吨)、巴斯夫(181万吨)、科思创(177万吨)、陶氏化学(136万吨)、亨斯迈(135万吨),产业集中度很高,CR5超过88%。此外,本土生产商只有万华化学一家企业实现了工业化生产,其余生产商全部为外资。

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图1 全球主要MDI生产商产能对比

未来几年,MDI拟建及在建产能近300万吨/年。其中,万华化学拟建及在建产能就达到了140万吨/年,占比近一半,所以未来几年万华化学将是MDI扩产的主力军;科思创、巴斯夫拟建及在建产能分别为50万吨/年、44万吨/年,其余合计约70万吨/年。

从供给来看,近年来我国MDI产能稳步增长,增速逐渐放缓,未来随着产能释放MDI供给将继续增长。从需求来看,聚合MDI下游消费占比最大的是冰箱冰柜,近两年冰箱冰柜出口需求的增长趋势向好,将拉动聚合MDI市场需求的增长。

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TDI

(1)现有产能概况

TDI行业与MDI的格局类似,也呈现寡头垄断的格局,主要生产商包括巴斯夫、科思创、万华化学、烟台巨力等。

目前,TDI全球总产能约370万吨/年,CR3高达67%。其中,巴斯夫为第一大生产商,总产能约92万吨/年,包括上海巴斯夫22万吨/年、韩国巴斯夫16万吨/年、德国巴斯夫38万吨/年和美国巴斯夫16万吨/年;第二大生产商为科思创,总产能约91万吨/年,包括上海科思创31万吨/年、德国科思创30万吨/年和美国科思创30万吨/年;万华化学为第三大生产商,国内产能40万吨/年,匈牙利基地产能25万吨/年,总产能65万吨/年,其余生产商产能较小,大多在10万吨/年左右,包括韩国韩华、日本MCNS、沧州大化等。

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图2 全球主要TDI生产商产能对比

国内第一大生产商为万华化学,其在烟台和福建拥有有TDI生产基地,产能分别为30万吨/年、10万吨/年,总产能40万吨/年;科思创为第二大生产商,在上海建有31万吨/年的生产装置;烟台巨力、巴斯夫分别为第三大、第四大生产商,产能分别为23万吨/年、22万吨/年;沧州大化、甘肃银光、连石化工产能分别为15万吨/年、10万吨/年、5万吨/年。

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图3 国内主要TDI生产商产能对比

(2)国内新增产能

未来几年,国内TDI新增产能主要来自万华化学和沧州大化。

2021年6月,万华化学公示万华化学(福建)有限公司扩建25万吨/年TDI项目环境影响报告书(征求意见稿)。环评显示,万华化学拟投资约19亿元在福建基地将现有10万吨/年TDI项目扩建为25万吨/年项目,预计建成时间2年,目前该项目尚未开工。

沧州大化目计划建设40万吨级TDI扩产改造项目。根据相关环评,沧州大化将原有5万吨/年TDI装置和7万吨/年TDI装置扩产改造为16万吨/年,达到16万吨/年TDI产能;扩建一套22.5万吨/年TDI装置,TDI总产能达到38.5万吨/年。该项目分两期建设,一期建设22.5万吨/年TDI装置;二期对原有5万吨/年TDI装置和7万吨/年TDI装置扩产改造,达到16万吨/年TDI产能。

03
ADI

(1)行业概览

ADI生产的流程较长,生产工艺过程含有复杂的有机合成、光气化反应等多道工序,不仅技术难度大,而且要有效控制所需的氯气与有毒光气,因此进入壁垒较高。截至目前,全球能大规模工业化生产ADI的企业仅有科思创、赢创、康睿、巴斯夫、旭化成和万华化学等少数企业。

目前,全球ADI总产能约为54万吨,其中科思创产能最大,超过20万吨/年,万华化学产能紧随其后(13万吨/年),未来随着万华宁波5万吨/年HDI装置的投产,其与科思创的差距将缩小。

(2)细分领域

分产品来看,HDI长期由外资企业主导,科思创与康睿是全球龙头,合计产能占比超过60%,万华是唯一国产供应商,目前产能仅次于科思创。

IPDI生产企业主要包括万华、科思创、赢创、康睿和巴斯夫五家企业,万华化学产能位于第三位,但与其他企业产能差距较小。

HMDI方面,目前全球范围内仅万华化学、科思创和赢创具有生产能力,万华是国内HMDI首家也是唯一自主供应商,产能与科思创和赢创均为2万吨/年。

全球范围内,科思创是脂肪族异氰酸酯衍生品的发明者,且其脂肪族、芳香族的异氰酸酯衍生品、每种脂肪族单体(HDI,IPDI,HMDI,PDI等)生产量均居全球领先地位。

就国内而言,万华化学是唯一一家ADI本土生产商。

2012年,宁波万华的1.5万吨HDI生产装置投产,标志着万华实现了ADI的大规模工业化生产;

2016年,万华建设完成IPDI和HMDI工业化装置并投产,成为全球少有的拥有HDI、IPDI和HMDI三种ADI单体工业化生产能力的企业。

万华化学是世界唯一掌握全产业链MDA-H12MDA-H12MDI、世界第二家掌握全产业链IP-IPN-IPDA-IPDI、国内唯一掌握HDI及衍生物等核心技术的企业。

目前,万华化学ADI总产能达13万吨/年,占全球的24%,预计2023年还将有5万吨/年HDI投产,届时其ADI总产能达18万吨/年。万华在不断扩大ADI产品产能的同时,还在构建特种胺-ADI-PUD产业链,推进ADI产业一体化发展。

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小结

因技术要求高、资金投入大,国内异氰酸酯本土生产商极其稀少,大部分产品(TDI除外)都只有万华化学具有规模化生产能力,其余均为外资。

随着国内异氰酸酯相关项目的建成投产,我国已成为全球重要的脂肪族异氰酸酯制造地,国内的异氰酸酯产业链得以更加完善,但也面临着低端产品过剩、高端产品供应不足的问题,且由于技术壁垒高,异氰酸酯行业未来出现新的进入者的概率较小,万华化学将成为异氰酸酯行业发展的主力军。

原文始发于微信公众号(鲁南聚氨酯新材料产业园)

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作者 xie, yao