中国报告大厅网讯,丁二酸作为重要的化工原料,在众多领域有着广泛的应用。近年来,随着环保政策的推动以及相关产业的发展,丁二酸行业受到了越来越多的关注。然而,目前我国丁二酸行业面临着生产规模不大、市场需求不旺等问题。深入了解丁二酸行业的发展现状、制约因素,并展望其未来趋势,对于推动该行业在2025年实现更好的发展具有重要意义。
《2025-2030年中国丁二酸行业市场调查研究及投资前景分析报告》指出,我国丁二酸的工业化生产起步较早,二十世纪七八十年代就已实现。当时采用的糠醛氧化技术,因产品存在糠醛残留问题,逐渐被淘汰。随着生产成本上升和利润降低,20世纪90年代丁二酸行业发展陷入低潮。
进入21世纪,“限塑令”政策的实施,推动了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)生产技术的发展,丁二酸作为PBS的主要原料,再次受到关注。2007-2008年前后,我国出现丁二酸生产热潮。目前,我国丁二酸生产厂家主要集中在山东、江苏、安徽等地。从产能来看,相关企业的年生产量远未达到生产能力水平。我国丁二酸行业的生产总量约在1万t,产值约1.5亿元,其中30%-40%的产品出口到日本和欧美等西方国家。
(一)电解合成技术:成熟但有挑战
电解合成技术是较早实现工业化生产丁二酸的技术,至今已有90多年历史。该技术以顺丁二烯酸或顺丁二烯酸酐为原料,通过阴阳电极电解生成丁二酸,具有生产条件温和、流程短、设备简单、操作容易、产品纯度高等优点,这使得企业进入生产丁二酸的门槛相对较低。
早期的有膜电解合成技术,存在阳离子交换膜易堵、易损坏的问题,增加了生产成本。后来发展的无膜电解合成技术克服了这些缺点,还能降低能耗,成为我国丁二酸生产的主流技术。不过,对于无膜电解合成技术,有观点认为可能会发生“柯尔贝(Koble)反应”,影响产品质量,但也有观点认为在现有生产条件下不会发生该反应。
(二)催化加氢技术:优劣并存
催化加氢技术也是生产丁二酸的常见技术,它以顺丁烯二酸酐或顺丁烯二酸为原料,在特定条件下催化加氢生成丁二酸。该技术具有转化率高、产率高、副反应不明显、产物质量好等优势。然而,其操作条件要求高,使用的催化剂价格昂贵,导致生产成本高,工艺也相对复杂。前期投入大,增加了企业进入该行业的难度,生产过程中的高温高压也增加了管理难度和成本。据了解,使用催化加氢技术生产1t丁二酸的生产成本要比电解合成技术高1500-2000元。目前,有部分企业采用该技术进行生产。
(三)生物发酵技术:潜力与困境并存
随着石化资源的紧张,生物发酵技术生产丁二酸逐渐受到关注。该技术利用自然界中的厌氧菌和兼性厌氧菌发酵糖类物质合成丁二酸。我国在丁二酸发酵菌种筛选、发酵条件优化以及发酵原料拓展等方面做了很多工作,部分机构在工业化方面取得了进展,如山东兰典生物科技股份有限公司的丁二酸生物发酵一期生产线已建成投产。
但生物发酵技术也存在明显劣势。一方面,生物发酵产物复杂多样,从复杂产物中分离、提纯丁二酸难度较大,丁二酸发酵液中产物浓度低且成分复杂,分离成本占生产总成本的60%。另一方面,生产过程中会产生大量废水,一般生产1t丁二酸会产生10t废水,在产量规模不大时,废水处理设备及费用会严重增加生产成本。
(一)生产技术限制发展
目前,我国丁二酸生产主要依赖以石化产品顺丁二烯酐为原料的电解合成技术。这使得丁二酸价格受石化产品价格波动影响大,生产成本难以降低,进而影响了实际需求量。同时,电解合成技术能耗高,每生产1t丁二酸需耗电2000-2500kW・h,不符合节能减排的产业政策,限制了丁二酸行业的长远发展,每吨丁二酸的生产成本约为1.0万元。
(二)下游产品市场开拓不足
丁二酸的需求量与下游产品的发展密切相关。以PBS为例,PBS作为生物可降解塑料,符合国家产业政策,发展前景良好。我国塑料需求量约为300万t,若PBS能占总需求量的20%,按生产1tPBS需要0.62t丁二酸计算,丁二酸的需求量将接近40万t。但目前PBS生产技术不完善,产品抗拉伸性不如聚丙烯(PP),导致使用成本高,需求量受限,从而影响了丁二酸的市场需求。
(三)行业标准缺失影响发展
我国目前有关丁二酸的标准只有GB/T34686-2017《工业用丁二酸》,该标准仅适用于以顺丁烯二酸酐为原料经电解法制成的丁二酸,食品和药品领域应用的丁二酸以及生物发酵法生产的丁二酸缺乏相应标准。丁二酸行业趋势分析指出,标准的缺失导致行业内出现无序竞争,影响政府监管效果,给丁二酸产品质量带来不确定性和不安全性,甚至可能对食品药品质量造成安全隐患。
展望2025年,丁二酸行业有望在技术革新的驱动下实现新的发展。随着科研投入的增加,生物发酵技术可能在产物分离和废水处理方面取得突破,降低生产成本,提高生产效率,从而扩大市场份额。同时,对于电解合成技术和催化加氢技术,也可能在优化工艺、降低能耗和成本方面取得进展。
在市场方面,随着环保意识的增强和相关政策的推动,PBS等下游产品的生产技术可能会不断完善,市场需求增加,进而带动丁二酸的市场需求增长。预计到2025年,丁二酸行业的市场规模有望突破3亿元。
丁二酸行业在我国有着一定的发展基础,但目前面临着诸多挑战。生产技术的限制、下游产品市场开拓不足以及行业标准的缺失,制约了丁二酸行业的发展。然而,随着技术的不断进步和市场环境的逐渐改善,2025年丁二酸行业有望迎来新的发展机遇,实现生产规模的扩大和市场份额的提升。为了推动丁二酸行业的健康发展,需要加大技术研发投入,完善行业标准,积极开拓下游市场,以应对当前的挑战,抓住未来的发展机遇。