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背景简述
在“碳达峰和碳中和”、“绿色环保”等政策的推动下,石油化工行业作为传统的高耗能、高污染行业,面临较大的向绿色低碳转型升级的压力。
本系列文章中,上一期从塑料、橡胶、电池三个领域回顾了2022年石油和化工行业循环经济的发展情况:塑料回收利用行业已经逐步走上健康可持续的发展道路,在全产业链上都实现了产业化;橡胶轮胎的循环利用仍处于发展初期,循环利用的技术水平和经济性仍需要进一步验证;动力电池循环利用的技术则还处于初级阶段,尽管已经有了产业化布局的初步情况,但距离大规模产业化仍有一定的距离。
上一期内容回顾
本期将重点关注2022年生物基化工产品的开发与2023年石油化工循环经济发展展望。
生物基及生物降解化工产品
生物基及生物降解化工产品包括两大类,其中热度较高的是“禁塑令”以来受到资本关注的可生物降解塑料,这一类产品在2020年以后经历了快速的发展;另外以生物基原料生产各种化工产品,在近年来也获得了长足的发展。特别是2022年国家发展改革委印发《“十四五”生物经济发展规划》,从国家层面明确推动生物基化工品和生物降解塑料行业的健康和可持续发展。
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生物降解塑料
经过多年的积累和近两年的快速发展,中国已经成为全球主要的生物降解 塑料生产和消费地。为了推动我国降解塑料行业的发展,国家和地方仍在持续推出各类的政策推动行业的发展。
国家层面先是在《鼓励外商投资产业目录(2022 年版)(征求意见稿)》中鼓励外商投资PLA、PHA纤维项目;7月份工信部公开表示重视推广全生物降解地膜。10月份,国家邮政局表示,到2025年底,全国范围邮政快递网点禁止使用不可降解的塑料包装袋、塑料胶带、一次性塑料编织袋等。
山东省、北京市、江苏省和河南省,纷纷根据自身的产业特点和当前发展阶段,推出了省级政策推动降解塑料行业的发展。
《山东省化工产业“十四五”发展规划》中将聚乳酸(PLA)和PBAT定义为山东省“十四五”时期规划的重点产品。北京市先行先试,开展为期6个月的试点工作,推动居民垃圾分类的习惯养成。江苏省《<“十四五”生态环境保护规划>重点事项清单》推动快递包装绿色转型相关工作落地落实,推进行业绿色健康高质量发展。《关于“十四五”推动河南省化工行业高质量发展的指导意见》提出着力打造“1个”全系列生物降解材料产业,做优做强“4个”高端功能性新材料产业,努力建成全国最大的生物降解材料和高端功能性新材料产业集群。
在政策的推动下,国内外生物降解塑料的产能快速增长和下游应用情况场景不断丰富。产能方面,新增产能主要围绕PBAT/PBS、PLA和PHA进行了布局。
PBAT/PBS方面
根据不完全统计,PBAT/PBS方面,新疆华泰重化工拟建12万吨/年生物可降解新材料项目(PBAT)。逸普新材料9万吨/年PBAT、3万吨/年PBS项目正式启动。新疆曙光绿华10万吨/年BDO联产12万吨/年PBAT项目正式开工。康辉大连新材料年产45万吨/年PBS/PBAT/PBT可降解塑料项目已完成建设。
PLA方面
LG化学与ADM(Archer Daniels Midland)签订正式合同,在美国伊利诺伊州建设“绿色生物塑料”工厂,年产7.5万吨PLA产品。PLA生产商NatureWorks公司与PHA生产商CJ BIO(希杰生物)签署意向书(LOI)以建立战略联盟关系,两家公司将利用PHA和PLA共同开发可持续性材料的解决方案。
PHA方面
年初设计年产能2.5万吨占地130亩的蓝晶生物可降解塑料PHA生产线在江苏省盐城市滨海县开工建设。年底,湖北微琪生物年产3万吨合成生物PHA可降解材料绿色智能制造项目备案审核通过,同时其万吨PHA产线前期生产工艺验证成功。另外,聚仁化工5万吨/年聚己内酯(PCL)主体封顶,该项目的单套规模为全球最大。
在终端应用上,PLA的下游应用中,特步发布了100%聚乳酸风衣。纳通医用研发了生物基可降解口罩,可降解口罩主要成分为PLA材料,鼻梁条为PLA与PBAT共混,耳带绳为PLA与氨纶共混PHA应用方面。微构与美团合作,将PHA突破性应用于一次性吸管和餐盒。希杰生物与全球连锁酒店Accor共同开发PHA酒店用品。
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生物基化工品
生物基化工品呈现百花齐放的态势,并全方位展现出对传统化石基化工产品进行替代的趋势。
在大宗化工产品的生物基产品替代方面:索尔维与Trillium合作开发应用于碳纤维的生物基丙烯腈。日本化工巨头三菱化学和总部位于加利福尼亚州的Origin材料联手开发来自木材生物质的可持续高性能炭黑材料,用于轮胎行业。
多元醇和各类助剂方面:科莱恩(Clariant)推出了其新型Vita 100%生物基表面活性剂和聚乙二醇 (PEG)。卓越新能在龙岩市投资10.50亿元建设生物柴油和生物基增塑剂项目,项目建成后可实现年产生物柴油和生物基增塑剂20万吨。SK化学建立了一个规模数千吨的量产系统以生产新的生物多元醇材料 "PO3G"(聚三亚甲基醚二醇)。
在生物基塑料关键中间体方面,各大企业也进行了全方位的探索:关键中间体方面,中科国生与下游客户签署了2,5-呋喃二甲酸(FDCA)产品的吨级供应合同,这是FDCA产品国内最大单笔供应量的销售合同。广东清大智兴与山西长清生物合力打造的年产2万吨糖法1,3-丙二醇(PDO)生产装置一次开车成功。凯赛(太原)年产4万吨生物法癸二酸投产试运行。
塑料和高分子产品方面:万华发布100%生物基TPU,该款产品使用由玉米秸秆制得的生物基戊二甲基二异氰酸酯(PDI),添加剂如米糠蜡也均来自玉米。意大利Aquafil Holding S.p.A公司和加州生物技术公司Genomatica(Geno)已经成功完成了植物基尼龙6的首次示范规模生产。三井化学株式会社宣布其子公司普瑞曼(Prime Polymer Co.,Ltd)已经成为日本第一家商业化生产生物质聚丙烯的企业。
2023年石油化工循环经济发展展望
经过2022年的发展,石油和化学工业的循环经济发展水平达到了新的高度,在废弃物资源化利用和生物基产品开发及应用领域出现了可喜的变化。
化工废弃物资源化利用方面蓬勃发展,但各大品类之间有较大的发展差异。
塑料循环利用仍以物理回收为主。在政策的推动下,物理回收产业链不断完善,上游回收分拣体系和技术不断成熟,下游示范应用场景不断拓展,预计整个产业将迎来快速发展期;在物理回收快速发展的同时,随着上游回收分拣体系的不断成熟,废塑料化学回收也将迎来属于它的发展机遇期。
废橡胶的循环利用仍处于探索中。尽管国际巨头(如普利司通)和国内企业(如玲珑轮胎)纷纷布局,但橡胶轮胎的循环利用,特别是化学回收在经济性等方面仍有较长的道路。
动力电池的循环利用仍处于发展初期。随着技术的不断成熟,部分行业参与者已经开始抢先进行产业布局,抢占发展的先机,未来随着技术成熟度的进一步提高和新能源汽车行业商业模式的成熟,未来动力电池循环利用行业市场空间巨大。
生物基和生物降解化工品方面,在政策和市场需求的支持下进入快速发展的新阶段。降解塑料产品产能的快速扩张在2022年得到了一定的缓解,但随着市场的逐渐饱和,2023年市场的竞争将更加激烈,特别是产能增长较多的PBAT等细分品类的产品。
生物基化工品领域目前政策支撑力度较弱,但国际领军企业已经进行了大量的探索。一方面通过生物工程的方法进行大宗化工品的生产,一方面通过中间产物的替代,实现塑料等高分子产品的生物基化。但总体来看,目前生物基化工品的成本仍较高,短期内仍无法实现对传统产品的大规模替代。
2022年石油和化工行业在绿色低碳发展的道路上不断开拓;进入2023年,在现有的良好基础上,循环经济的更多探索将依次展开,为石油和化工行业的绿色转型升级不断贡献力量。