碳酸二甲酯(DMC)行業現狀及前景,未來DMC在醫藥行業大有可為

一、碳酸二甲酯行業應用領域分析

溶劑是電解液的主要組成部分,佔到其質量的80%左右,目前市場上以碳酸酯類溶劑為主,主要品種有碳酸二甲酯(DMC)、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)等,其中以DMC為主。

電解質溶劑分類

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碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate,簡稱DMC),常溫時是一種無色透明、略有氣味、微甜的液體,難溶於水,但可以和醇、醚、酮等幾乎所有的有機溶劑混溶。DMC毒性很低,1992年就被歐洲列為無毒產品,是一種符合現代“清潔工藝”要求的環保型化工原料,因此DMC的合成技術受到了國內外化工界的廣泛重視,我國化工部在“八五”和“九五”期間將其列為重點專案。

DMC是一種重要的有機化工中間體,由於分子結構中含有羰基、甲基、甲氧基和羰基甲氧基,因此可廣泛應用於羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲氧基化等有機合成反應。

除了作為電解液溶劑外,DMC是一種無毒、環保效能優異的化工原料,下游用途極其廣泛。DMC在國外最大的消費領域是聚碳酸酯(PC),第二大應用領域是在塗料、油墨、膠粘劑行業。除此之外,最大應用就是作為有機化學中間體,合成多種產品用於不同行業,比如生產四甲基氫氧化銨(TMAH)用於電子行業,生產聚碳酸酯二醇用於透明樹脂,還有用於生產碳醯肼、三光氣等。

在國內,DMC最大的應用領域是油漆、塗料、粘結劑行業,佔到其消費總量的50%以上,其次充當溶劑在鋰離子電池電解液領域的應用近年來迅速成長,除此之外,在聚碳酸酯、醫藥、農藥等領域也有廣泛的應用。

碳酸二甲酯的主要應用領域

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二、碳酸二甲酯行業生產工藝分析

到目前為止,DMC合成技術以光氣法、甲醇羰基化氧化法、酯交換法和尿素醇解法為主,同時也有部分處於研發及小試階段的生產方法。現在國外有代表性的先進DMC生產技術有:義大利ENI公司的液相氧化羰基化法、日本宇部興產公司的低壓氣相法和美國Texaco公司酯交換法。

DMC的生產工藝比較分析

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三、碳酸二甲酯行業發展現狀分析

DMC作為電池電解液的原料,其需求量也迎來了景氣高增長。由於環保政策的影響,行業整體產能利用率長期位於50%左右,行業新增產能有限,2017年國內DMC產量為34。65萬噸。在進出口方面,由於國內DMC下游需求旺盛,近年進口量大幅增長。預計未來DMC行業開工率有望提升,產量將迎來穩定增長。

2013-2018年我國碳酸二甲酯產量走勢

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目前,國外DMC的主要生產廠家包括美國通用塑膠(GE)、義大利利埃尼、日本三菱化學和宇部興產以及韓國LOTTE化學。GEPlastic建造的10萬噸/年DMC裝置用於生產聚碳酸,後來被西班牙Sabic買斷,正常情況下不對外銷售。日本宇部興產株式會社是世界上較早的DMC生產商,該公司是甲醇羰基化法生產工藝,目前的產能為1。5萬噸/年,其中5000噸/年是電池級DMC,剩餘10000噸/年是工業級。宇部興產自有約2000噸/年電池電解液生產裝置,供自己的電解液裝置使用,其餘銷售給日本當地的電解液客戶。韓國LOTTE化學現有產能11萬噸/年。該公司生產DMC的主要是用於配套三星的PC裝置,少部分出售給韓國當地的塗料客戶。整體來看,國外裝置大多配套下游的PC或者電解液生產銷售,對外銷售數量有限。

我國DMC行業經過多年的發展,產能規模、產量在世界範圍內都處於領先地位,2017年我國DMC的總產能達到74萬噸。

國內主要DMC生產廠商產能分析

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相關報告:華經產業研究院釋出的《2019-2025年中國碳酸二甲酯行業發展趨勢預測及投資戰略諮詢報告》

四、碳酸二甲酯行業的下游需求領域

1、鋰電池行業

鋰電池是20世紀90年代開發成功的新型綠色二次電池,近十幾年來發展迅猛,在小型二次電池市場中佔據了最大的市場份額,已成為化學電源應用領域中最具競爭力的電池。相對於鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池等二次電池,鋰電池具有能量密度高、迴圈壽命長、自放電率小、無記憶效應和綠色環保等突出優勢。前期下游手機、膝上型電腦等3C電子產品領域帶動鋰電池發展之後,近幾年新能源汽車帶動鋰電池進入新一輪高速增長期。

2017年,國內鋰電池產量達到111。13億隻,2018年12月,全國鋰電池產量累計達到139。87億隻,累計產量同比增長12。9%。

2011-2018年我國鋰電池累計產量

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基於對汽車動力鋰電池發展前景的持續看好,到未來隨著研發及生產水平的提升,鋰離子電池能量密度將逐步提升,假設電解液在鋰離子電池中的質量佔比保持在25%,其中80%是碳酸酯類溶劑(主要是碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯),隨著鋰電池產量的增加,對於DMC的需求量也將快速增長。

2、油漆、塗料、粘膠劑行業

油漆、塗料、粘膠劑行業,約佔國內DMC消費總量50%以上。DMC由於具有溶解效能優良,熔、沸點範圍窄,表面張力大,粘度低,介電常數小,蒸發溫度高,蒸發速度快等特點,因此可以替代有毒性的甲苯、二甲苯等揮發性有機溶劑(VOC)廣泛用於油漆、塗料、粘膠劑等行業。隨著消費者環保意識和環保要求的不斷提高,DMC無毒性、高安全性的特點迎合了市場的需要。

2012-2018年中國塗料產量及增長

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國內塗料行業整體保持較高增速水平,2017年國內塗料產量達1661。8萬噸,2018年中國塗料產量為1759。8萬噸,同比增長5。9%。DMC滲透率每增長10%,即會產生約200萬噸的需求,未來潛在的市場空間非常巨大。

3、醫藥行業

醫藥行業是我國目前DMC較為重要消費領域,DMC在醫藥方面主要作為甲基化劑替代高毒性的硫酸二甲酯使用,用於合成抗感染類藥、解熱鎮痛類藥、維生素類藥和中樞神經系統用藥。目前已工業化應用的包括環丙沙星用量約5000噸,氧氟沙星用量約1000噸,呋喃唑酮用量約1000噸,以及卡巴、卡巴氧、卡巴得、呋喃它酮等。隨著碳酸二甲酯的成本和價格進一步降低以及國內環保政策進一步強化,碳酸二甲酯在醫藥行業中用於替代高毒的硫酸二甲酯作甲基化劑的應用也將得到較大範圍的推廣,這也是碳酸二甲酯在醫藥行業中最有增長潛力的市場。

五、碳酸二甲酯行業未來發展前景及趨勢

隨著DMC生產成本的下降(原料甲醇生產的大型化DMC裝置規模擴大),人們對賴以生存的地球環境保護越來越重視,減少和取代高汙染化學品的使用一直是許多化學家和化學工程師努力的目標,這就決定了DMC未來可全面取代某些高汙染劇毒化學品而成為廣泛使用的化工原料,隨著DMC下游產品的大力開發,DMC一定會迅速擴大市場,一旦DMC下游發展到聚碳酸醋異氰酸醋,以及作為汽油新增劑條件成熟,其市場前景將非常廣闊。

未來DMC市場將往以下幾個方向發展:

1、加大產品推廣應用,拓寬營銷渠道

針對目前國內DMC相對過剩的局面,為降低產品的市場風險,建議(1)加大DMC下游產品的開發,提高國內市場的總體容量,有條件的企業應改變以前產品全部商品化的模式,在企業內部實現產品的下游延伸加工,從而提高市場的抗風險能力;(2)建設暢通的出口銷售渠道,努力開拓國際市場,繼續擴大出口;(3)加強丙二醇產品的市場營銷工作。

2、提高技術水平,降低生產成本

技術水平的高低構成了DMC產品的核心競爭力。因此,現有的企業必須將提高工藝技術水平、提升產品質量、降低物耗能耗、降低生產成本作為產品發展的重中之重。產品質量提高了,成本降下來了,DMC才有可能真正替代高毒廉價的硫酸二甲酯,才可能贏得市場。3、新建和技改擴建專案要謹慎

由於國內DMC的生產已經相對飽和,各地方、各企業在考慮新建和技改擴建DMC專案時要保持謹慎科學的態度,充分研究市場及投資風險,研究重點原料及其它配套條件能否得到落實,不可盲目建設。