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中国化学与新和成在己二腈技术领域的“较量”与展望 中国化学 与 新和成 在己二腈技术领域的“较量”与展望一、己二腈技术概述及重要性(一)己二腈的主要生产工艺介绍己二腈目前...

来源:雪球App,作者: Nemomew,(https://xueqiu.com/3634268792/317670903)

中国化学与新和成在己二腈技术领域的“较量”与展望

一、己二腈技术概述及重要性(一)己二腈的主要生产工艺介绍己二腈目前已实现工业化的生产方法主要有丙烯腈电解法、己二酸氨化法和丁二烯氰化法三种。此外,日本东丽公司为再生利用己内酰胺废料,研发了己内酰胺水解制备己二腈,但由于合适的原料缺乏,产能极为有限,产品仅供其公司的下游产品使用。下面为大家分别介绍这几种常见生产工艺:

丙烯腈电解法:

该方法工艺路线简单,技术相对容易掌握,便于生产管理。其原料丙烯腈相对于丁二烯法原料氢氰酸而言,毒性更小,安全风险系数也较低,品种单一且来源较为广泛。它最早由孟山都研发成功,反应过程只有一步,一个丙烯腈分子与两个电子和一个质子结合,生成的阴离子与第二个丙烯腈分子相互作用,然后二聚阴离子与氢离子反应生成己二腈。

其中,无隔膜法由于能耗低、产品收率高,成为丙烯腈电解二聚法的攻关方向。不过,在丙烯腈电解二聚法中,影响己二腈选择性和电流效率的因素较多,像丙烯腈浓度、电解液配方、温度、腐蚀控制等。丙烯腈氢化二聚反应在阴极上发生,为避免大量析出的氢气破坏反应正常进行,应选择析氢过电位高的材料。研究表明,季铵盐不仅可以增强电解液的电导率、增加丙烯腈溶解度,还可提高己二腈收率和电流效率,所以季铵盐的选择成为丙烯腈电解二聚法工业化生产的关键。

在无隔膜电解法中,因为电极距离非常近,一旦发生腐蚀将会引起析氢反应,影响到己二腈产率和电流效率。硼砂和乙二胺四乙酸(EDTA)分别有降低腐蚀和防止析氢反应发生的作用,电解液中加入硼砂和 EDTA 后,可使腐蚀减少约 95%,同时减少析氢,使氢气的释放小于电耗的 5%。

此外,该工艺还存在着其他的技术难点。比如丙烯腈沸点为 77℃,易挥发,反应温度过高会导致丙烯腈流失,因此生产中反应温度一般控制在 60℃以下。但己二腈选择性随着温度升高反而增加,这就需要找到一个最佳温度使其在减少丙烯腈流失的同时兼顾己二腈的选择性。并且,电解液中通常含有未反应的丙烯腈和副产的丙腈,它们易形成恒沸物、难与己二腈分离,塔釜出来的己二腈与异构物和高聚物也存在难分离问题。

目前,丙烯腈电解二聚法的创新方向主要聚焦在无隔膜电解、新型阳极材料、导电率高且具有缓蚀能力的电解质、电合成过程安全可靠可控等方面。无隔膜法能耗低、产品收率高,电解过程中部分有机气体会挥发,如采用卧式三相分离器,在气体出口处增加喷淋吸收装置,会使有机气体低于爆炸极限,实现安全可操作。

中小企业适宜选择丙烯腈电解二聚法,受自身的工艺限制,它不适用于大规模的工业化生产。其制约因素是电力费用和原料丙烯腈成本,如果有充裕廉价的电力供应和低成本的丙烯腈原料,则该路线可行。通过核算,如果电费低于每千瓦时 0.4 元,丙烯腈法的成本可以和丁二烯法持平。在电费较低的我国西部地区,采用该工艺优势明显。目前丙烯腈仍存供应缺口,随着煤制丙烯、甲醇制丙烯在该地区的投产,布局丙烯腈 — 己二腈产品链将有竞争力。另外,从国际上生产己二腈的厂家来看,丙烯腈电解法的产能占 23% 左右,产品基本全部用于下游产品,在我国丙烯腈电解二聚法未来也将占有一定比例。

己二酸氨化法:

其催化剂为磷酸或磷酸盐,反应方程式为:HOOC (CH₂)₄COOH + 2NH₃ → NC (CH₂)₄CN + 4H₂O。具体的生产过程分为液相及气相两种方法,液相法是将己二酸以及氨混合送入反应器,之后通过分离塔进行分离得到己二腈的粗产品,气相法则是在高温下使得己二酸与氨气直接发生脱水反应,气相冷凝后得到己二腈氨水混合物,进而分离精制得到己二腈产品。

与丙烯腈电解法相比,己二酸氨化法的原料为己二酸,生产流程较长,成本很高,因此逐渐被逐步淘汰。

丁二烯氰化法:

该法又可按照工艺路线不同进一步细分为丁二烯氯化氰化法、丁二烯直接氰化法和丁二烯羰基化法。

• 丁二烯氯化氰化法:在 20 世纪 60 年代初由杜邦公司开发,该法也被称为两段法。第一环节发生的反应为丁二烯、氯气间的共轭反应,反应产物为 1,4 - 二氯 - 2 - 丁烯;第二环节发生的反应为 1,4 - 二氯 - 2 - 丁烯、氰化钠间的取代反应,产物为 1,4 - 二氰基丁烯。之后在 Raney-Ni 的催化作用下 1,4 - 二氰基丁烯与氢气加成制备得到己二腈。该己二腈制备工艺涉及到的反应较多。鉴于该法工艺复杂、腐蚀严重、投资大,且需消耗大量的氯气和氢氰酸,反应参与物剧毒,安全环保方面管理严格,现已淘汰。

• 丁二烯直接氰化法:20 世纪 70 年代初,杜邦公司开发了不用氯气的丁二烯直接氰化法生产己二腈,在催化剂作用下丁二烯直接与氢氰酸反应,经一级氢氰化加成、异构化和二级氢氰化加成生成己二腈。

其工艺路线如下,第一阶段:丁二烯在镍催化剂的作用下与 HCN 进行加成,生成 2 - 甲基 - 3 - 丁烯腈(2M3BN)和 3 - 戊烯腈(3PN);2M3BN 在镍催化剂作用下,发生异构化反应转化为 3PN。第二阶段:3PN 先异构化为端烯腈:4 - 戊烯腈(4PN),随后 4PN 与 HCN 加成生成 ADN 及副产物 2 - 甲基 - 戊二腈(MGN),该步反应需要镍催化剂及路易斯酸助剂,对催化剂活性要求较高,是整个反应的决速步骤。一、二次氢氰化主要采用含磷配体与零价 Ni 组成的配合物作为催化剂。一般情况下,以 Ni [P (OArCH₃)₃]₄以及 Ni [P (OR)₃]₄为主。

该工艺选用的催化剂可分为单齿配体催化剂和双齿配体催化剂。双齿配体由于空间效应和电子效应的优势,具有大的托尔曼锥角,合成的催化剂稳定性高,具有优良的反应活性和线性选择性,是长期以来研究的重点。在催化剂的合成过程中,针对现有金属源昂贵难以获得的问题,可尝试使用商购高活性镍粉,来源简单、相对廉价且易于放大。

丁二烯法技术难点较为分散,首先,反应所需的络合物催化剂受热易分解,遇水易水解,后期分离回收较为困难;其次,HCN 容易使催化剂活性下降,HCN 自聚也会使管道堵塞;此外,最终反应物中同系物较多,沸点相近,体系复杂,提纯难度高。以上种种技术问题会导致产品收率降低,单位产品成本升高。相较于氯化法而言,直接氰化法可以有效降低生产原料的用量和成本,起到节能降耗的作用。该法具有原料成本低、无污染、产品质量及收率较高、工艺路线短、相对投资较低等特点。在目前已实现工业化的己二腈生产技术中,该法最为先进,适合大规模工业化生产。正因为此,目前掌握该技术的英威达公司的产能在世界范围内始终占据绝对优势。但该方法技术难度大,且要求配套原料氢氰酸生产装置,对一次投资及生产规模要求都比较高,之前全球仅有英威达和巴斯夫实现了大规模工业化。2022 年 7 月,中国化学天辰齐翔新材料尼龙项目的全面顺利投产使其成为全球第三家掌握丁二烯法生产己二腈的公司,彻底打破了丁二烯法中国被 “卡脖子” 的局面。

• 丁二烯氢酯羰基化法:2019 年 12 月 20 日,德国阿尔伯特 - 爱因斯坦大学罗斯托克分校莱布尼兹研究所的 Matthias Beller 教授团队报道了丁二烯双羰基化一步制己二酸及其酯的全新 Pd 基配合物催化剂及其配套工艺,该研究成果是丁二烯氢酯羰基化及其后续制备己二腈实验室技术的重大突破。在国内,丁二烯氢酯羰基化制备己二腈中试实验也在推进。

该法的工艺步骤是丁二烯首先在催化剂作用下与一氧化碳和甲醇反应,生成 1,6 - 己二酸甲酯,再在催化剂的作用下经氨解 - 脱水最终合成己二腈。副产的甲醇作为原料返回系统进行循环,这种丁二烯羰基化氢酯化工艺,跟以往的丁二烯氢氰化法相比,不使用剧毒的氢氰酸作为原料,具有原料安全、反应过程简单、安全清洁、产品易纯化、原料转化率高、产品选择性高且易分离等优点。但该法也存在不少缺点,如催化剂活性低、目标产品产率低、选择性低等,难以实现工业化。该工艺过程中的氨解 - 脱水不是关键步骤,技术也不复杂,最难的是丁二烯双羰基化合成己二酸甲酯这一步。该反应过程存在由区域异构羰基化和异构化导致的复杂反应网络,理想的催化过程是将两分子的 CO 分别引入丁二烯的两端,进行两个连续的和非选择性羰基化获得以戊烯酸为中间体的目标产物。实际反应过程通常会在单羰基化后出现另一组未反应的 C=C 双键异构化,从而在进一步羰基化时产生支链副产物;另外,体系中还伴随着氢烷氧基化、烯烃聚合等其他副反应过程,导致反应的总体选择性较差。

(二)己二腈在工业领域的关键作用己二腈在工业领域有着极为关键的作用,它大约 90% 用于生产尼龙 66(PA66)的中间体己二胺,除此之外,少量用于橡胶促进剂、防锈剂以及洗涤剂的添加剂等。

尼龙 66 作为五大工程塑料之首,具有高强度、高韧性、耐磨性等诸多优良特性,与 PA6 又构成了全球 95% 的尼龙产能,在众多行业都有着广泛应用。在化纤行业,尼龙 66 可用于生产民用丝、工业丝等,像高端瑜伽服、速干服、弹力锦纶外衣、冲锋衣等民用服装很多都是采用尼龙 66 材质,其凭借良好的性能深受消费者喜爱;在工程塑料方面,它被应用于机械附件如齿轮、润滑轴承,还能代替有色金属材料做机器外壳、汽车发动机叶片等;在航空航天领域,也是重要的基础材料之一;同时在汽车行业更是实现汽车轻量化的重要材料,应用于汽车发动机、电器、车体、高铁车体部件,大型船舶上的涡轮、螺旋桨轴、螺旋推进器和滑动轴承等部件上。

可以说,己二腈作为生产尼龙 66 的核心原料,是聚酰胺和特种聚氨酯产业链中的关键一环,它的国产化意义重大。长期以来,我国的己二腈完全依赖进口,外资厂商在己二腈生产工艺上的长期垄断导致我国 PA66 产业链利润波动剧烈,一定程度上阻碍了我国 PA66 以及下游相关产业的发展。而随着我国在己二腈生产技术上不断取得突破,比如中国化学天辰齐翔新材料尼龙项目掌握丁二烯法生产己二腈技术等,这对于提升我国化纤、工程塑料等行业的整体竞争力,保障产业链供应链的安全稳定,推动相关产业高质量发展都有着深远影响,能够让我国在这些关键领域不再被 “卡脖子”,拥有更多的自主可控权,从而更好地满足国内市场需求,甚至在国际市场上也能占据一席之地。

二、中国化学的己二腈技术发展情况(一)核心技术突破历程中国化学在己二腈技术上的研发历程充满艰辛,最终实现了核心技术的重大突破。其聚焦于丁二烯法己二腈 “卡脖子” 核心技术,展开了长时间的自主研发工作。

早在多年前,中国化学就意识到己二腈技术对于我国化工产业,尤其是尼龙产业链的重要性,开始组建专业的科研团队,投入大量的人力、物力和财力进行技术攻关。面对丁二烯直接氰化法生产己二腈技术中存在的诸多难题,例如该工艺选用的催化剂存在受热易分解、遇水易水解,后期分离回收较为困难的情况,而且 HCN 容易使催化剂活性下降,HCN 自聚也会使管道堵塞,同时最终反应物中同系物较多,沸点相近,体系复杂,提纯难度高等一系列问题,科研人员没有丝毫退缩。

他们经过反复的实验、分析和改进,不断优化催化剂配方及工艺参数,尝试使用商购高活性镍粉等来源简单、相对廉价且易于放大的材料来解决金属源昂贵难以获得等问题。经过不懈努力,逐步攻克了这些技术难题,使得丁二烯法己二腈技术不断完善。

终于在 2015 年,中国化学首创的具有自主知识产权的丁二烯法合成己二腈新技术通过了中国石化联合会组织的科技成果鉴定,产品达到国际同类产品先进水平,具备了大规模工业化生产的条件,实现了己二腈技术在国内的重大突破,也为后续打破国外技术垄断、实现国产化替代奠定了坚实基础。

(二)产业化项目及产能布局在实现技术突破后,中国化学积极推进己二腈相关的产业化项目建设,其中在山东投资建设的己二腈及尼龙系列一体化产业基地颇具代表性。

该产业基地坐落于淄博齐鲁化工园区,总投资规模约 200 亿元,总用地规模约 3000 亩,规划规模为年产 100 万吨尼龙新材料、50 万吨己二胺、50 万吨己二腈并联产 50 万吨丙烯腈。其建成后有望成为国内首个己二腈工业化生产基地,这对于改变我国己二腈完全依赖进口的局面有着至关重要的作用。

从预计产量来看,一旦基地完全达产后,将能产出数量可观的己二腈产品,满足国内众多下游企业对于己二腈的需求。在产品应用方向上,所生产的己二腈绝大部分将用于尼龙 66(PA66)的生产,进而助力尼龙 66 广泛应用于汽车、电子信息、军工等领域。例如在汽车行业,可用于制造发动机部件、传动系统以及车身结构等,提升车辆的性能、安全性和舒适性;在电子信息领域,则能为生产电路板、连接器和开关等关键部件提供优质原材料,充分发挥尼龙 66 作为高性能工程塑料的优势。

此外,该产业基地凭借毗邻相关原料供应企业以及园区公共设施服务等协同优势,能够保障稳定的原料供应,有效控制成本,增强整体的市场竞争力,为我国尼龙产业链的稳定发展提供有力支撑。

(三)技术优势及后续研发规划中国化学的己二腈技术相较于其他工艺或同行具备多方面的优势。在成本控制方面,通过自主研发的丁二烯法,优化了生产流程,降低了原料成本及能耗,相比一些传统工艺,减少了不必要的生产环节和原料浪费,使得整体生产成本得到有效控制,产品在市场上更具价格竞争力。

在产品质量把控上,所生产的己二腈产品纯度高、品质稳定,能够满足下游尼龙 66 生产对于高质量己二腈的严格要求,从而保障生产出的尼龙 66 具备优良的耐热性、抗强冲击性等诸多优异性能,有助于提升下游产品在各应用领域的使用效果和市场认可度。

同时,中国化学在技术发展上极具持续性,同步布局了高温尼龙、长链尼龙、阻燃尼龙、发泡尼龙、透明尼龙等系列高性能尼龙材料技术研发。例如其 5000 吨 / 年尼龙 12 装置已进入试车阶段,尼龙 12 作为高性能尼龙,与玻纤、碳纤维拟合,可以制造超高利润率产品,应用于医疗器械、假体、假牙、航天轴承等高端领域。后续,中国化学还将继续加大在高性能尼龙材料方面的研发投入,不断探索新技术、新工艺,旨在进一步丰富尼龙产品种类,提升产品性能,拓展尼龙材料的应用范围,为我国化工新材料产业向高端化、精细化发展持续贡献力量,在全球尼龙市场中占据更重要的地位,以技术创新驱动产业不断升级,满足各行业对于高性能尼龙材料日益增长的需求。

三、新和成的己二腈技术发展情况(一)技术研发进程与成果新和成在己二腈技术研发方面正稳步推进,目前已取得了阶段性成果,其己二腈项目中试进展顺利。例如,公司在投资者互动平台曾多次表示己二腈项目中试情况良好,这为后续的大规模生产奠定了一定基础。

从技术路线来看,新和成采用的是丁二烯法进行己二腈的研发探索。丁二烯法在当前己二腈生产技术中属于较为先进且适合大规模工业化生产的路线,虽然技术难度较大,但有着原料成本低等诸多优势。新和成围绕这一方法,不断尝试攻克相关技术难点,在催化剂的选择与优化、反应条件的精准控制等方面持续投入研发力量,力求提升己二腈的产率以及产品品质,并且也在努力使整个生产流程更加稳定、高效,为后续的产业化发展做好充足准备。

(二)项目投资与产能规划在项目投资与产能规划方面,新和成有着宏大的布局。此前,公司在潍坊滨海经济技术开发区,由下属山东新和成氨基酸有限公司建设 110 吨 / 年的己二腈中试项目。

而更引人瞩目的是其在天津的布局,新和成拟在天津南港工业区投资建设尼龙新材料项目,总投资约人民币 100 亿元(以实际投资为准),总占地约 38 万平米,统筹规划布局、分两期实施。一期项目拟占地约 20 万平米,投资约 30 亿元,利用企业自主开发技术,建设 10 万吨 / 年己二腈 - 己二胺项目;待一期项目投产后,启动二期项目。二期项目拟投资约 70 亿元,规划建设 40 万吨 / 年己二腈 - 己二胺,并向下游材料端延伸建设 40 万吨 / 年尼龙 66 项目。

该项目一旦建成,对于产业链上下游的带动作用不容小觑。在上游,将拉动丁二烯等原料的需求,促进相关化工产业的协同发展;在下游,大量的己二腈、己二胺以及尼龙 66 产品产出,能够满足国内众多应用领域对于这些材料的需求,比如在汽车、电子电器、工程塑料等行业,为其提供稳定的原材料供应,推动整个产业链向更高质量、更具规模的方向发展。

(三)自身技术特点及竞争力体现新和成的己二腈技术有着独特的优势与竞争力。在工艺优化方面,通过不断地研发改进,对丁二烯法生产己二腈的各个环节进行精细打磨,例如在反应温度、压力、物料配比等关键工艺参数上进行优化调整,使得反应转化率更高,产品收率得以提升,同时降低了生产过程中的能耗与物耗,有效控制了成本。

在资源综合利用上,公司依托自身的产业基础以及技术研发能力,对生产过程中的一些副产物、中间产物等进行合理的回收再利用,变废为宝,不仅减少了废弃物排放,符合环保要求,而且进一步提升了整个项目的经济效益。

从市场定位来看,新和成瞄准了国内尼龙 66 等相关产业快速发展带来的巨大市场需求缺口,其生产的己二腈产品在满足自用的同时,也将面向广大下游企业供应,凭借高质量、稳定供应的优势,有望在己二腈市场中占据重要的一席之地,与其他同行竞争时,能够以技术和成本优势赢得更多的市场份额,助力我国在己二腈及尼龙产业链上不断提升自主可控能力,摆脱对进口产品的依赖。

四、二者在己二腈技术方面的竞争态势(一)技术层面的竞争对比在工艺先进性方面,中国化学和新和成都围绕丁二烯法进行己二腈技术研发。中国化学早在多年前就展开攻关,首创具有自主知识产权的丁二烯法合成己二腈新技术,并通过了科技成果鉴定,产品达到国际同类产品先进水平,具备大规模工业化生产条件。其对工艺中催化剂易分解、水解以及回收难等问题不断优化改进,攻克了诸多技术难点。新和成在这一方法基础上,也在持续投入研发力量,在催化剂选择与优化、反应条件精准控制上发力,力求让整个生产流程更加稳定、高效,提升己二腈产率和产品品质,目前己二腈项目中试进展顺利。

从产品质量来看,中国化学所生产的己二腈产品纯度高、品质稳定,能满足下游尼龙 66 生产对高质量己二腈的严格要求,保障生产出的尼龙 66 具备优良的耐热性、抗强冲击性等诸多优异性能。新和成同样致力于提升产品质量,通过对丁二烯法各环节精细打磨,优化关键工艺参数,提高反应转化率,使产品收率得以提升,所产出的己二腈在满足自用的同时,也有望凭借高质量优势面向广大下游企业供应。

在生产效率上,中国化学通过自主研发的丁二烯法优化了生产流程,降低了原料成本及能耗,减少了不必要的生产环节和原料浪费,整体提高了生产效率。例如其在山东投资建设的己二腈及尼龙系列一体化产业基地,规划规模可观,达产后将能产出大量己二腈产品满足下游需求。新和成则是通过不断地研发改进,对生产过程中的一些副产物、中间产物等进行合理的回收再利用,变废为宝,不仅减少了废弃物排放、符合环保要求,而且进一步提升了整个项目的经济效益,从侧面提升了生产效率,并且在天津布局的尼龙新材料项目一旦建成,也将具备强大的生产能力。

技术创新能力方面,中国化学后续同步布局了高温尼龙、长链尼龙、阻燃尼龙、发泡尼龙、透明尼龙等系列高性能尼龙材料技术研发,像其 5000 吨 / 年尼龙 12 装置已进入试车阶段,且计划继续加大在高性能尼龙材料方面的研发投入,不断探索新技术、新工艺,旨在进一步丰富尼龙产品种类,提升产品性能,拓展尼龙材料的应用范围。新和成依托连续多年占营收 5% 以上的研发投入,自主研发了己二腈合成技术,目前在中试阶段进展顺利,此外还借助大化工平台原有产品异戊烯醇往下游延伸,布局 “异戊烯醇 - 卡隆酸酐 - 氮杂双环” 产业链,展现出较强的技术拓展和创新能力。

总体而言,二者在技术层面各有优势和侧重点,在己二腈技术的发展上都有着积极的探索和创新,竞争态势较为激烈。

(二)市场布局与份额争夺在国内市场上,中国化学在山东建设己二腈及尼龙系列一体化产业基地,总投资规模约 200 亿元,规划规模为年产 100 万吨尼龙新材料、50 万吨己二胺、50 万吨己二腈并联产 50 万吨丙烯腈,建成后有望成为国内首个己二腈工业化生产基地,改变我国己二腈依赖进口的局面,产品主要用于尼龙 66 生产,进而助力尼龙 66 广泛应用于汽车、电子信息、军工等领域。同时,旗下还有其他相关项目在推进,不断巩固在国内市场的影响力。新和成在潍坊滨海经济技术开发区建设己二腈中试项目,并拟在天津南港工业区投资建设尼龙新材料项目,总投资约 100 亿元,统筹规划布局、分两期实施,全部建成后将产出大量己二腈、己二胺以及尼龙 66 产品,拉动上游原料需求,满足国内众多应用领域对于这些材料的需求,为汽车、电子电器、工程塑料等行业提供稳定原材料供应。

从国际市场来看,中国化学的技术突破使其有机会参与到全球己二腈市场竞争中,旗下天辰齐翔的己二腈项目投产后打破了英威达等跨国公司在尼龙 66 上游原料上的垄断,争夺上游原材料的定价权,产品也有出口的潜力,例如与江苏洋井化工仓储有限公司签署储罐租赁协议,为海运出口做准备。新和成虽然目前在国际上己二腈相关产能暂未落地,但凭借其技术研发和项目规划,未来有望凭借高质量、稳定供应的优势在国际市场上占据一席之地,与其他同行竞争,提升我国在己二腈及尼龙产业链上的国际影响力。

目前在国内己二腈市场,已有的产能以及众多企业布局的项目使得市场竞争逐渐激烈,截至 2023 年 8 月 31 日国内共有 6 家己二腈生产企业,产能 83 万吨,还有 27 家企业布局了己二腈项目,所有布局项目产能合计 436 万吨。在这样的格局下,中国化学和新和成都需要凭借各自优势去抢占市场份额,后续市场份额的变化趋势一方面取决于各自项目的投产进度和产品质量、成本控制等因素,另一方面也受整个行业需求变化、其他竞争对手情况等影响。

(三)对行业发展的不同影响对于整个己二腈行业而言,中国化学凭借率先突破的丁二烯法生产己二腈技术以及大规模的产业化项目,为国内己二腈行业树立了技术标杆,激励更多企业投入到相关技术研发和生产中,推动了行业技术进步。例如其持续进行高性能尼龙材料技术研发,也带动整个行业朝着高端化、精细化方向探索。同时,其己二腈项目的投产打破了国外垄断,增加了国内市场的供给量,一定程度上稳定了市场价格,保障了产业链供应链的安全稳定,让国内企业在原料采购上有更多选择,也促使其他企业提升自身竞争力,优化产业结构。

新和成的入局同样对行业发展有着积极影响,其在研发过程中攻克丁二烯法相关技术难点的经验可以为行业提供参考,并且宏大的项目投资和产能规划,为行业发展增添了新的动力。例如其在工艺优化、资源综合利用方面的探索,有助于提升整个行业对成本控制和环保效益的重视程度。此外,瞄准国内尼龙 66 产业的巨大市场需求缺口进行布局,也能进一步刺激己二腈行业扩大规模,提高国产己二腈在国内市场的占有率,逐步摆脱对进口产品的依赖,推动产业结构向更加合理、健康的方向发展。

在尼龙 66 产业链方面,中国化学的己二腈技术为尼龙 66 生产提供了稳定且高质量的原料来源,保障下游尼龙 66 产品能有更好的性能表现,提升我国尼龙 66 产品在汽车、电子信息等应用领域的竞争力,推动尼龙 66 产业链各环节协同发展,从原料到终端产品都能更好地满足市场需求,促进产业链价值量合理分配。新和成则通过自身技术特点和产能规划,拉动上下游产业发展,在上游促进相关化工原料产业协同,在下游满足众多领域对尼龙 66 的材料需求,有助于整个尼龙 66 产业链进一步扩容,实现高质量发展,提升产业链整体的经济效益和抗风险能力。

五、行业前景及二者未来发展展望(一)己二腈行业整体发展趋势近年来,己二腈行业正处在快速变革与发展的阶段,受市场需求、政策导向以及技术革新等多因素的综合影响,展现出了一系列清晰的发展走向。

从市场需求方面来看,随着全球经济的发展以及各行业对高性能材料需求的增长,己二腈作为生产尼龙 66 这一重要工程塑料的核心原料,其市场需求持续扩大。尤其在汽车行业向轻量化转型、电子信息领域对高性能零部件需求增加以及高端纺织业对高品质纤维青睐有加等背景下,尼龙 66 凭借高强度、高韧性、耐磨性等优良特性,在众多应用场景中不可或缺,进而带动了己二腈的需求上涨。例如在汽车发动机部件、电子电路板以及高端瑜伽服等产品的制造中,都离不开以己二腈为原料生产的尼龙 66,预计未来这种需求增长的趋势仍将延续。

政策导向上,国家高度重视化工产业关键技术的突破以及产业链的自主可控。己二腈生产技术长期被国外垄断,是我国尼龙 66 产业链的 “卡脖子” 环节,为此,相关部门多次发文鼓励国内企业攻克己二腈相关技术,旨在提升我国化工产业的整体竞争力,保障产业链供应链安全稳定,这无疑为己二腈行业在国内的发展营造了良好的政策环境,推动众多企业投入到己二腈的研发与生产当中。

技术革新更是成为己二腈行业发展的关键驱动力。传统的己二腈生产方法往往存在诸如能耗高、污染大、反应流程复杂等问题,如今行业正朝着高效合成、绿色环保方向迈进。一方面,企业不断探索利用新型催化剂来提高反应速度、优化反应条件、选择更合适的溶剂等,借此大幅缩短反应时间、提高产品质量并降低成本。比如一些基于生物质或废弃物的绿色原料替代方案正在研究中,有望降低己二腈生产过程中的碳足迹和资源消耗;另一方面,数字化、自动化技术也逐渐应用到生产过程中,有助于提高生产控制精度和能源利用效率,实现智能化生产。

在产能扩张上,过去己二腈产能主要集中在国外少数几家企业手中,如英威达、奥升德、巴斯夫等,而近年来国内企业纷纷突破技术壁垒,开始布局己二腈项目,国内己二腈及 PA66 产能迅速扩张。截至 2023 年 8 月 31 日,国内已有 6 家己二腈生产企业,产能 83 万吨,还有 27 家企业布局了己二腈项目,所有布局项目产能合计 436 万吨,预计未来我国己二腈的产能将持续增加,有望改变依赖进口的局面,并在全球市场中占据重要地位。

技术升级方面,从生产工艺的演变就能看出行业的进步趋势,像丙烯腈电解法在向无隔膜电解、新型阳极材料、导电率高且具有缓蚀能力的电解质等方向创新发展;丁二烯法中的直接氰化法凭借原料成本低、无污染、产品质量及收率较高等优势,逐渐成为主流且不断优化完善,后续还会有更多新工艺、新技术涌现并实现工业化应用,进一步提升行业的整体技术水平。

应用拓展领域,己二腈目前虽然约 90% 用于生产尼龙 66 的中间体己二胺,但随着科研的深入,其在其他领域的应用也有望得到开发,比如在特种聚氨酯、高性能橡胶等产品的研制中发挥作用,拓宽己二腈的市场空间,增强行业发展的多元性和稳定性。

(二)中国化学和新和成的发展机遇与挑战对于中国化学而言,其在己二腈领域已经取得了显著的成绩,也面临着诸多机遇。首先,凭借率先突破的丁二烯法生产己二腈技术以及大规模的产业化项目,如在山东投资建设的己二腈及尼龙系列一体化产业基地,为国内己二腈行业树立了技术标杆,这使其在行业内具备了较高的知名度和影响力,容易赢得上下游企业的信任与合作机会,利于进一步开拓市场。随着国内尼龙 66 等相关产业的快速发展,对己二腈的需求日益旺盛,中国化学正好可以凭借稳定且高质量的产品供应,满足这一庞大的市场需求,稳固在国内市场的份额,并借助技术优势向国际市场进军,参与全球竞争,争夺上游原材料的定价权。而且其后续同步布局的高温尼龙、长链尼龙、阻燃尼龙、发泡尼龙、透明尼龙等系列高性能尼龙材料技术研发,例如 5000 吨 / 年尼龙 12 装置已进入试车阶段,这有助于拓展业务范围,向产业链高端迈进,提升整体的盈利能力和竞争力。

然而,中国化学同样面临着一些挑战。一方面,市场竞争愈发激烈,国内众多企业纷纷布局己二腈项目,产能不断释放,使得其需要持续提升产品质量、控制成本、优化服务,才能在市场份额的争夺中保持优势。另一方面,技术迭代压力较大,行业整体在不断朝着更高效、更环保、更智能化的方向发展,需要持续投入研发资源,不断改进和创新己二腈生产技术,以适应市场对产品性能和生产工艺的更高要求,同时还要应对新技术可能带来的行业格局变化风险。

新和成在己二腈行业的发展中也有着独特的机遇。其己二腈项目中试进展顺利,并且拟在天津南港工业区投资建设尼龙新材料项目,规模宏大,一旦建成将具备强大的生产能力,能够凭借高质量、稳定供应的优势在市场中占据一席之地。新和成依托连续多年占营收 5% 以上的研发投入,自主研发了己二腈合成技术,展现出较强的技术拓展和创新能力,比如借助大化工平台原有产品异戊烯醇往下游延伸,布局 “异戊烯醇 - 卡隆酸酐 - 氮杂双环” 产业链,这不仅能丰富自身的产业布局,还有助于提升综合竞争力。此外,瞄准国内尼龙 66 产业快速发展带来的巨大市场需求缺口,其产品在满足自用的同时,面向广大下游企业供应,有望赢得更多市场份额,提升在己二腈及尼龙产业链上的自主可控能力。

但新和成面临的挑战也不容忽视。从项目进度来看,项目落地到投产需要一定时间,期间存在诸多不确定性因素,比如市场需求变化、政策调整以及资金压力等,尤其是在当前己二腈行业众多企业竞争、产能集中释放的背景下,面临的市场竞争压力巨大,需要在产品质量、成本控制、品牌建设等方面下功夫,突出差异化优势,才能在激烈的市场竞争中脱颖而出。同时,在技术研发过程中攻克丁二烯法相关技术难点虽然取得了一定成果,但后续仍需持续投入研发力量,应对工艺优化、环保要求提高等带来的技术挑战,确保项目的顺利推进和长期稳定运营。

(三)对行业格局变化的预期展望未来,中国化学和新和成后续的发展无疑将对己二腈行业的竞争格局产生深远影响。

在合作方面,随着行业发展,不排除二者会基于各自的优势,在技术研发、资源共享、市场拓展等领域开展合作的可能性。例如在丁二烯法生产己二腈的技术优化上,共同攻克一些共性的难题,分摊研发成本,提高研发效率;或者在原材料采购、物流运输等环节进行合作,实现规模效应,降低运营成本。此外,面对国际市场,也有可能携手合作,共同提升我国己二腈产品在全球的影响力和话语权,拓展海外市场份额。

整合情况上,行业内的整合趋势或许会随着市场竞争的加剧而出现。如果一些中小企业在技术、资金、市场等方面面临较大压力,不排除中国化学或新和成通过并购、入股等方式进行整合,实现资源的优化配置,扩大自身规模和市场覆盖范围,提升行业集中度。同时,二者与上下游企业之间也可能出现更紧密的整合,比如与上游的丁二烯等原料供应商建立长期稳定的合作关系,保障原料供应;向下游的尼龙 66 生产企业乃至终端应用企业延伸产业链,增强对整个产业链的掌控力,打造一体化的产业模式。

从行业集中度来看,当前己二腈行业产能正处于快速扩张且分散布局的阶段,众多企业纷纷入局。但随着市场的优胜劣汰以及头部企业的不断发展壮大,行业集中度有望逐步提高。中国化学和新和成凭借其技术、产能、市场等方面的优势,未来大概率会成为行业内的重要引领者,占据较大的市场份额,促使行业格局向头部企业集中的方向演变。其他规模较小、竞争力不足的企业可能会逐渐被边缘化,或者转型从事一些细分领域、差异化的业务,整个行业的格局将更加清晰,呈现出强者恒强、分工更加细化的发展态势,行业发展也会更加有序、高效,推动己二腈行业朝着高质量、可持续的方向迈进。

$中国化学(SH601117)$