全球二異氰酸酯原料市場與技術發展趨勢(下)

 

刊登日期:2018/12/3
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陳育誠、楊思亮/工研院產科國際所

2018年底、2019年後,MDI、TDI有機會解除供不應求的情況
2017年MDI供不應求帶動價格上漲,MDI價格高達每公噸3,500美元。若2018年新產能依計畫順利開出,且停止供應之產能陸續復工,則有機會舒緩MDI供需緊迫的情況,且價格也會緩降。圖八以全球MDI需求量之CAGR為6.3%,亞洲MDI需求量之CAGR為10%進行估算。

2016年TDI供不應求帶動價格上漲,又TDI應用之軟質泡棉不太能靠MDI取代,TDI價格每公噸飆高到將近5,000美元。若2018年新產能依照計畫順利開出,且停止供應之產能陸續復工,則2019年後有機會舒緩TDI供需緊迫的情況,價格應會逐漸下降。近年來全球TDI之市場報價變動甚大,對下游PU業者之製造成本造成不小之影響,降低採購原料風險已成為業者須解決之問題。圖九以全球TDI需求量之CAGR為5.0%,亞洲TDI需求量之CAGR為7.3%估算。

圖八、2014-2020年全球及亞洲MDI供需預估
圖八、2014-2020年全球及亞洲MDI供需預估

二異氰酸酯新技術發展趨勢
1. 研發生質二異氰酸酯取代石化合成品以降低碳排放
由於產品壽命終了的碳排放量與速率相當於植物光合作用消耗二氧化碳的量與速度,所以以植物性生質料源化學品的碳排放量淨值為零。以植物來源的生質原料取代化石原料合成化學品,成為許多化學品生產商的研發方向。

2016年起Covestro與MCNS(日商Mitsui Chemical與韓商SKC的合資企業)相繼開發並商業化以碳足跡較低的生質料源發酵而得的戊二胺(PDA),進而以光氣法合成生質料源的特用二異氰酸酯PDI(圖十)。Covestro在德國Leverkusen擁有生質PDI年產能20千公噸。

表一、2018年起計畫新增之二異氰酸酯(單位:千公噸/年)
表一、2018年起計畫新增之二異氰酸酯(單位:千公噸/年)

2017年5月Covestro與University of Stuttgart、the CAT Catalytic Center at RWTH Aachen University以及Bayer AG 等合作夥伴,成功地在實驗室應用生質料源透過微生物與化學觸媒催化合成基礎化學原料苯胺(Aniline),苯胺為合成MDI的原料,以此生質苯胺做為原料即可合成生質MDI。此新製程具有較低的碳足跡,未來Covestro將朝商業化進行開發。

美國的新創公司Anellotech透過與IFP、Axens及Johnson Matthey等公司合作,於2017年6月開始在美國測試使用其非糧食資源之生質BTX專利製造技術Bio-TCat™。2018年3月該技術已成功試量產運行2個星期,可以適量產出生質的甲苯,甲苯為TDI之原料,若以此生質甲苯作為原料,將可發展生質的TDI。

2. 國內外皆有廠商投入非光氣法之二異氰酸酯產品研發
光氣(Phosgen)為目前合成二異氰酸酯產品所必須使用之原料,但光氣為劇毒,在使用上有其危險性,因此引發許多社會爭議。自1996年起,Hüls (現為Evonik)在美國Alabama州Theodore的廠房開始以自有專利技術,以尿素作為原料,自行生產IPDI與其上游原料IPDA。而根據IHS之報告,BASF位於德國Schwarzheide的HDI產能也是採用與Hüls相似的......以上為部分節錄資料,完整內容請見下方檔案。

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