SMM7月24日訊:雲南木利銻業有限公司總經理鄧傳勇在SMM舉辦的「2020年小金屬產業峰會」上表示,得益於性能與成本的優勢,乙二醇銻的應用趨勢將愈加廣闊。他分別從乙二醇銻發展歷程、乙二醇銻應用區域、乙二醇銻SWOT分析、市場供應、需求、結論分析、未來趨勢展望等方面展開剖析。
乙二醇銻發展歷程
銻的三大用途:阻燃劑、合金、催化劑,在各行工業產品生產中佔有重要的地位。阻燃劑以三氧化二銻為主,其中用於阻燃劑生產的銻約佔銻消耗總量的60%,合金用途所消耗的銻約佔20%佔比,用於催化劑用途所消耗的銻約佔12%佔比,其他方面的消耗約為8%,用於催化劑中又有很多中產品,其中有代表性的產品有「乙二醇銻」、「醋酸銻」、「金屬鈍化劑」...,我們現在著重介紹的是一款近10年來一直保持良好的發展態勢、增長也比較快產品,用在聚酯催化劑方面的一種產品「乙二醇銻」。
乙二醇銻開始應用於聚酯工業縮聚反應,最早在上世紀70年代,當時在試用階段,質量也不太穩定,到了1994年,法國化學公司研發出更成熟的新型乙二醇銻催化劑,率先在國外聚酯廠家使用,自1996年起逐漸進入中國市場。國內先後有多家公司試用進口乙二醇銻作為縮聚反應催化劑,都取得了較好的效果。1996年-1998年間國內開始有公司、學院、科研單位開始自主研發國產乙二醇銻,國內自主研發的成功成熟並推向市場爆發於1999年,當年有多家公司、大學、科研單位,成功推出自己國產的「乙二醇銻」科研成果,並申請專利。當年比較有代表性的有三家。
乙二醇銻應用區域
乙二醇銻主要用於聚酯生產縮聚反應,在其他領域的應用較少,聚酯工業中用於聚酯縮聚反應的催化劑種類繁多,主要有銻系、鍺系、鈦系、錫系等。由於銻系催化劑在縮聚過程中能大大促進縮聚反應,而對熱降解反應的促進程度較小,因此目前聚酯工業普遍採用銻系催化劑,近10年來銻系催化劑中以乙二醇銻為主,乙二醇銻生產合成方法工藝簡單,成本低,產物純度高,基本無汙染。在聚酯工業使用中乙二醇銻有明顯的催化性能優勢,可以降低工廠使用催化劑產品人工成本,減少環境汙染,改善操作條件,實現清潔生產。
乙二醇銻SWOT分析
優勢
在聚酯工業使用中:
1.在所有聚酯催化劑產品中,乙二醇銻市場佔有率高,約75%左右。
2.銻含量高,活性好,可提高聚酯裝置生產能力。
3.在乙二醇溶液中溶解度大,分散性好。
4.該催化劑本身不會帶入新雜質,可使切片提高內在質量,改善後加工可紡性
劣勢
1.目前全球聚酯行業傾向環保催化劑發展的趨勢,採用不含重金屬催化劑已形成比較明確的認識.
2.在PET產品中直接與食品包裝相關的聚酯瓶和聚酯膜(包括片材-用於吸塑包裝)銻含量限制已經由國標所定
3.歐盟及美國對於一些產品中的銻含量有明確的限制.
4.銻系催化劑的抗水解能力還不夠優秀,可以再深度研究改進,因為聚酯在酯化過程有相當多的水產生.要考慮到相當部分的銻系催化劑被水解還原成金屬銻(沒有催化作用的).
機會
1.聚酯行業近10年的快速發展,近五年「十三五」期間,產能、產量年4.8%的速度在增長,也帶來聚酯催化劑的發展.
2.乙二醇銻原材料(三氧化二銻、乙二醇)價格大幅下降,降低了生產成本。
3.2019年以來,全球聚酯行業的整體復甦,聚酯工業擴能增量,2019年聚酯產量同比增長16%,帶來對催化劑需求大量增加。
威脅
1.競爭對手,其他不含重金屬催化劑產品,主要以新型鈦系催化劑比較熱門。
2.歐盟和美國分別將銻列為優先關注的汙染物,其他國家也紛紛對銻制定了嚴格的環境標準,日本對銻催化劑也有限制。
3.由於銻是重金屬,「銻具有毒性問題」愈來愈受到媒體關注及報導,引起國家重視,對含銻製品的限制也將會越來越嚴格.
4.銻系相關催化劑科研項目熱情度下降,相關項目研發經費投入相對偏低。
市場供應、需求
產量
中國銻業協會中會員單位中乙二醇銻產量,2018年11157噸,同比增長13%,2019年13069噸,同比增長17.14%。
2019年中國其他乙二醇銻生產商(銻業協會外的生產企業)全年產量6500噸。
2019年全國乙二醇銻生產產量匯總,全年產量19569噸,國內聚酯工業生產使用消耗佔比88%,出口佔比10%,其他佔比2%.
產能
2020年-2021年中國乙二醇銻產業將再度迎來投產高峰期,擴建產能中銻業協會會員單位佔50%,其他及聚酯工業佔50%。
2018年我國化纖產量為5011.09萬噸,2019年達到5827萬噸,同比增長16.28%。
2018年我國聚酯瓶片產量為815.5萬噸,2019年達到870.28萬噸,同比增長6.72%。
中國化纖產量、聚酯瓶片產量二項合計:2018年5827萬噸,2019年6697萬噸,同比增長15%。
2018年國內聚酯合成所需聚酯催化劑17479噸,所需乙二醇銻催化劑15734噸。
2019年國內聚酯合成所需聚酯催化劑20092噸,所需乙二醇銻催化劑18083噸.同比增長15%。
結論、分析
用於聚酯生產縮聚反應的催化劑種類主要有銻系、鍺系、鈦系等。
銻系催化劑:聚酯工業目前使用最為普遍的催化劑,佔聚酯催化劑85%份額,銻系催化劑種類很多,其中使用聚酯生產用的乙二醇銻、三氧化二銻、醋酸銻為主,三氧化二銻雖然是最早用於聚酯工業作催化劑的,缺點本身帶少量雜質,低溫難溶于于乙二醇,熱穩定性差,粉塵接觸對操作工人健康有影響,後於80年代聚酯工業大部分改用醋酸銻做催化劑使用,但醋酸銻也有缺陷,銻含量低,用量增加,成本增高,含有的醋酸根對聚酯裝置的腐蝕性大,後處理繁瑣,環保費用高,相比較三氧化二銻、醋酸銻,乙二醇銻具有以上產品功效,且雜質含量少,容易合成,生產乙二醇銻對生態環境影響很少,在聚酯使用過程中,並具有較高的催化活性,從降低成本、安全、成本、環境等方面評估,被認為是當下最好的聚酯催化劑,替代三氧化二銻、醋酸銻成為聚酯催化劑中使用最多、範圍最廣的聚酯催化劑產品。
鍺系催化劑:雖然在聚酯裝置使用中反應良好,穩定性好,但由於鍺高昂價格的成本及資源稀缺,不具備成本競爭優勢及產品大批量投產生產能力。
鈦系催化劑:儘管近年來鈦系聚酯催化劑替代銻催化劑已在學術界形成共識,也成為是很多專家、科研單位、學院的熱門研究對象,但從上世紀70年代就開始研發使用至今,研發鈦系複合催化劑產品在聚酯裝置使用過程中,普遍存在反應速度過快、影響聚合物色相,這二方面沒有取重大的突破,使用過程中引發其他副作用,所生成副產品較多,所製得的聚酯切片粘度不夠理想,致使聚合物成品顏色容易泛黃。
乙二醇銻,從生產上看,具有下列優點:
1.防止醇解產物和醇類雜質的形成,高縮聚能力;
2.在乙二醇溶液中溶解度大,乙二醇銻作為乙二醇的一種絡合物,分散性好;
3.銻含量高,活性好,可提高裝置生產能力;
4.該催化劑本身不會帶入新雜質,可使切片提高內在質量;
5.使聚酯產品色澤更好,b值、L值均有改善,改善後加工可紡性;
6.從而提高產量,降低聚酯切片總成本,增加產品市場競爭力。
未來趨勢展望
多年來乙二醇銻在聚酯催化劑領域應用的高效業績,乙二醇銻的產量和需求量10年來穩定增長,長期佔有聚酯催化劑市場75%左右的市場份額,2019年以來,全球聚酯行業將再度迎來投產高峰期,預計未來五年2021-2025年以年增長率5.36%的速度在增長,2025年全球聚酯裝置產能將超過10000萬噸,聚酯產量達9000萬噸,對聚酯乙二醇銻需求量27000-28000噸/年。主原料三氧化二銻逐年走低,使乙二醇銻生產成本大幅降低,生產乙二醇銻成本價格從高位時90000元/噸,降到現在33000-34000元/噸,由於低廉的成本價格支撐、還有高效的聚酯催化合成性能,在後續幾年在聚酯工業領域的應用將得到更加的夯實、鞏固,「十四五」期間乙二醇銻繼續主導聚酯催化劑市場的格局不會改變,隨著在聚酯催化劑領域應用的持續推廣,在其他新應用領域的研發、開發,未來乙二醇銻的應用趨勢將越加廣闊。
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來源: 上海有色金屬網