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MMA调研报告

甲基丙烯酸甲酯调研报告

甲基丙烯酸甲酯（MMA）是重要的基础有机化工原料，主要用于生产聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚氯乙烯加工抗冲助剂丙烯酸酯类共聚物（ACR）、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物（MBS）及用作腈纶第二单体等领域，广泛应用于汽车、建筑、医学、电子电气、纺织印染、涂料、胶黏剂、皮革处理化学品、树脂加工等诸多行业，具有非常广阔的市场空间和发展前景。

MMA合成路线众多，目前工业化路线按起始原料计主要有两条，分别为丙酮氰醇法、C4路线法（异丁烯或叔丁醇氧化法），除两大主流合成工艺外还有裂解回收法、壳牌公司的丙炔法和英力士公司开发的Alpha法（乙烯、甲醇为原料）。

一、工艺路线

1、丙酮氰醇法（ACH法）

ACH法是工业化最早的生产MMA的方法，1937年由ICI实现工业化。

该工艺以氢氰酸为原料，与丙酮反应生成丙酮氰醇，丙酮氰醇用浓硫酸处理生成甲基丙烯酰胺硫酸盐，再与甲醇酯化生成MMA。

ACH法具有工艺流程短、技术成熟、产品收率高的优点，但不足的是原料氢氰酸的供应问题，氢氰酸属于剧毒物质，建设氢氰酸合成装置收到技术原料和环保等多方面条件的限制。

除此之外，氢氰酸比较经济的来源是丙烯腈装置副产，但这使MMA的生产收到丙烯腈装置开工率的影响。

另外ACH法的另一个缺点是废液处理问题，它需要配套建设价格昂贵的酸性残液处理装置，以回收硫铵，因此采用ACH法生产MMA装置必须具有较大规模才能保持较强的竞争力，如果副产的硫铵在当地有一定的销售市场，也会增加该方法的竞争力。

目前ACH制程占全球MMA生产的80％左右。

2、C4路线法（异丁烯或叔丁醇氧化法）

异丁烯氧化法于1982年由日本三菱人造丝公司首先实现工业化生产，该工艺包括两步气相氧化异丁烯（或叔丁醇）生成甲基丙烯酸，然后再酯化生成MMA。

该工艺称为C4路线。

日本旭化成公司开发了改进异丁烯氧化技术--直接甲基化工艺，直接甲基化工艺将“两步氧化”工艺的后两步合并为一步，甲基丙烯醛（MAL）直接氧化酯化为MMA。

新工艺不经过MAA步骤，有效地避免了MAA聚合等副反应，还简化了工艺过程，降低了能耗，从而大幅度降低了投资成本和操作费用，使异丁烯原料路线更具竞争优势。

异丁烯氧化法的优点在于充分利用了原料丰富的C4馏分；原子利用率高（73%），比传统ACH法提高25%，且未被利用的27%的原子生成了水分子，不构成环境污染。

但该法也存在设备多、工艺复杂、使用腐蚀性的硫酸以及制酸步骤催化剂寿命短、整体产率低等缺点，并且异丁烯原料受限。

3、BASF羰基化工艺

乙烯羰基化工艺是由德国巴斯夫（BASF）公司开发并投人工业运转的，因此又叫巴斯夫工艺。

该法采用乙烯与合成气为原料在催化剂作用下反应生产丙醛，丙醛和甲醛再缩合生产甲基丙烯酸，甲基丙烯酸再与甲醇发生酯化反应生产MMA。

目前世界上仅BASF公司采用此法生产MMA。

该工艺的优点是原子利用率较高（达到64%），工艺较简单，原料易得，具有一定的竞争力，特别是与大型石化乙烯装置联合一体化生产更具优势。

这一路线的欠缺之处是有中间产物甲基丙烯醛，而甲基丙烯醛的氧化成本很高。

而且由于制备MMA的步骤在高温高压下进行，新建一套装置投资费用过高。

因此BASF之后再没有新装置建成，也从未转让过该技术。

4、璐彩特公司Alpha工艺

璐彩特Alpha工艺流程分两步：

第一步乙烯与甲醇、CO反应生成丙酸甲酯，采用的钯基均相羰化催化剂具有高活性、高选择性和使用寿命长的特点，反应条件温和；第二步丙酸甲酯与甲醛反应生成MMA和水，采用专有的多相催化剂，具有较高的MMA选择性。

然后采用分馏法将MMA从反应产物中分离出来。

据该公司称，原料收率极高，第一步达到99.9%，第二步为93%-95%。

该技术走煤化工路线，具有竞争力强、环境友好、安全性好等特点。

但该技术被垄断，并不像中国出售。

5、新ACH法

由日本三菱气体化学公司对原工艺进行了改进而成。

该法原料仍是丙酮氰醇，改进之处是在生产过程中不使用硫酸，从而省掉了价格昂贵的酸性残液回收硫铵装置；同时采用氢氰酸再循环使用技术，减少了氢氰酸的需用量。

该法相对来说工艺路线比较复杂，对设备的要求也比较高。

在该工艺中，第一步（与传统ACH法一样）是丙酮与氢氰酸反应生成ACH；第二步将ACH进行水合反应生成α-羟基异丁酰胺，再与甲酸甲酯反应生成瓤-羟基异丁酸甲酯和甲酰胺，然后α-羟基异丁酸甲酯脱水生成MMA，而甲酰胺则分解成水和氢氰酸，并将大部分氢氰酸进行循环，以保证原料供应。

新的ACH工艺过程中避免使用了硫酸，采用氢氰酸循环路线，所以无需对废酸进行处理，这样便使传统ACH工艺开始向清洁化工艺发展。

然而该工艺MMA总收率低，约为93%；另外工艺路线较长，对设备要求较高。

二、MMA生产现状

截至20KK年底，全球MMA生产能力达到432万吨/年，生产装置主要集中在亚洲、北美及西欧等地，其中亚洲是全球最大MMA生产地，装置主要集中在中国、日本、新加坡、韩国、泰国、中国台湾、印度等国家和地区。

20KK年主要国家和地区MMA产能所占全球总产能的比例见下图。

20KK年全球主要MMA生产企业及生产能力见表1。

世界MMA主要生产企业及产能

（单位：

万吨/年）

生产企业

产能

生产企业

产能

三菱丽阳株式会社

139

台塑工业股份有限公司

9.8

赢创德固赛股份有限公司

56.9

阿科玛化学有限公司

9.0

陶氏化学公司

47.5

巴西UNIGEL公司

9.0

住友化学株式会社

37.3

LG化学公司

8.8

中石油吉化公司

20.0

PTT旭化成公司

7.0

泰国MMA公司

12.3

可乐丽化学公司

6.7

韩国湖南石化

10.5

三菱瓦斯化学

5.1

旭化成石化公司

10.0

其他

43.0

合计

431.9

全球MMA供需基本平衡，主要用于PMMA板材、模塑料/挤出板、表面涂料等领域。

20KK年全球MMA消费量为360万吨，在其消费构成中，PMMA板材所占比例最大，占41%，其次为模塑料/挤出板，占22%，表面涂料占17%，其他用途占20%。

预计20KK～2018年全球MMA需求量将保持5%年均增长率，2018年全球MMA消费量将达到460万吨，成为有机化工原料中增幅较快的产品之一。

我国MMA产不足需，在国内有机原料整体低迷的情况下，MMA经济效益显著，成为关注的热点有机产品之一。

我国MMA生产起步相对较晚，“十K五”期间随着我国MMA市场需求快速增长，该时段也成为MMA产业快速发展的时期，吸引了赢创德固赛、璐彩特（三菱丽阳）等一批外资企业投资。

主要生产企业有6家（不含裂解PMMA，下同），其中，中石油吉林石化是最大的MMA生产企业。

截至20KK年底我国MMA生产能力达到58万吨/年。

20KK年我国MMA主要生产企业及产能

单位：

万吨/年

生产企业

产能

工艺

备注

中石油吉林石化公司

20.0

ACH法

引进德固赛技术

赢创德固赛特种化学（上海）有限公司

10.0

异丁烯法

20KK年投产，位于上海漕泾

三菱丽阳璐彩特国际（中国）化工公司

9.3

异丁烯法

20KK年投产，20KK底开工建设二期

9万吨/年MMA项目

惠州惠菱化成有限公司

9.0

异丁烯法

20KK年投产（三菱丽阳全资子公司）

黑龙江中盟龙新化工有限公司

7.5

ACH法

山东易利达化工有限公司

2.0

异丁烯法

中科院过程工程所技术，20KK年投产

重庆紫光化工股份有限公司

1.0

ACH法

20KK年投产，20KK年至今处于半停产状态

合计

58.8

鉴于国内MMA市场需求强劲，每年有20余万吨产品进口，加之MMA装置高额利润的刺激，吸引了一些投资者的热情，MMA成为近年来投资的热点产品，目前国内正在实施或计划有一定落实的拟新、扩建项目主要情况见表3。

表3我国MMA拟新、扩建装置情况

单位：

万吨/年

企业名称

产能

工艺

地点

进展情况

三菱丽阳璐彩特国际化工公司

9.0

ACH法

上海漕泾

2015年上半年投产

华谊安庆新材料有限公司

10.0

异丁烯

安庆

一期5万吨/年计划2015年投产

中海油东方石化有限公司

7.0

ACH法

海南东方

预计2016年投产

江苏斯尔邦石化有限公司

5.0

ACH法

连云港

江苏盛虹集团全资子公司，预计2016年投产

山东易利达化工有限公司

3.0

异丁烯

山东菏泽

为扩建二期工程，计划2016年投产

合计

34.0

根据当前进展情况看，预计部分项目将如期建成，也有一些项目难度较大。

预计2018年我国MMA总生产能力将达到90万吨/年。

届时国内供需情况将基本平衡，尚存少量缺口。

三、消费现状

1、市场情况

MMA主要用于有机玻璃PMMA、聚氯乙烯加工助剂ACR和MBS的制造，以及涂料和腈纶等行业，其中PMMA终端消费领域主要是广告灯箱、标牌、灯具、卫浴设施、仪表、家具、液晶显示器及导光板等。

我国已经成为全球聚氯乙烯生产与加工第一大国，对ACR和MBS需求量与日俱增，显示MMA下游市场需求强劲。

近十年来我国MMA的产能和市场需求快速增长，其中需求增幅远超过产能和产量的增速，尤其是“十K五”后期和“十K五”中前期国内需求增长迅猛，20KK～20KK年MMA表观消费量年均增幅达到12%，高于国民经济增速，近三年来表观消费量平均增长率为16.8%，远高于大多数基础有机化工原料的市场需求增速。

国内产能和产量远不能满足市场需求，每年需进口大量MMA和MMA下游聚甲基丙烯酸酯及其材料制品满足国内市场需求。

近年来我国MMA产销平衡情况

单位：

万吨

年份

产量

进口量

出口量

表观消费量

自给率

20KK

21.0

7.5

2.5

26.0

80.8

20KK

24.3

7.8

3.5

28.6

85.0

20KK

29.4

7.3

5.6

31.1

94.5

20KK

30.0

8.2

4.8

33.4

89.8

20KK

26.9

14.3

2.1

39.1

68.8

20KK

34.8

9.8

5.9

38.7

90.0

20KK

37.9

14.0

6.9

45.0

84.2

20KK

36.1

23.9

4.7

55.3

65.2

20KK

40.5

24.8

3.6

61.7

65.6

我国进口货源主要来自泰国、新加坡和日本，20KK年前两者占进口总量的55.3%，泰国货源总量同比增加29.6%，新加坡和日本货源进口量同比分别减少30.6%和33.7%。

20KK年MMA进口量按海关关口分析，排名前三位分别是南京、上海和黄埔。

上海海关主要为一般贸易和进料加工贸易，货源主要来自日本；南京海关主要为一般贸易，新加坡货源为主；黄埔海关主要以新加坡货源为主，贸易方式为进料加工和一般贸易。

从表4可以看出，尽管我国MMA产量逐年增加，但自给率却下降，一方面是我国市场需求量快速增加，另一方面是因为我国MMA进口主要以初级形状的PMMA形式为主，每年国内进口大量的初级形态的PMMA和聚甲基丙烯酸甲酯板、片、膜、箔及扁条等。

因此在20KK年前显示出我国MMA自给率较高，其实国内一直持续大量进口MMA下游产品PMMA材料，因此分析PMMA进出口情况统计利于分析和理解国内MMA市场供需情况。

近年来我国PMMA材料进出口情况

单位：

万吨

年份

初级形状PMMA

PMMA板、片、膜、箔及扁条等

进口量

出口量

进口量

出口量

20KK

11.46

1.32

8.28

0.88

20KK

13.84

1.88

11.27

1.40

20KK

14.94

1.73

13.32

2.01

20KK

16.37

1.77

11.23

2.57

20KK

18.98

1.27

11.34

2.34

20KK

23.47

1.53

14.54

5.38

20KK

21.34

1.31

13.72

5.49

20KK

23.17

1.81

9.41

5.93

20KK

22.57

1.47

8.68

5.59

从表5统计数据可以看出，20KK年以前我国大量进口PMMA产品，出口量较少，鉴于当时国内表观消费量偏低，因此实际国内产品自给率也很低，约在60%～70%之间，与近年来自给率差距不是很大。

2、消费预测

20KK年我国MMA表观消费量为61.7万吨，主要消费领域是有机玻璃（PMMA）。

20KK年我国MMA消费结构见图2。

（1）PMMA材料

MMA主要用于PMMA生产，PMMA产品通常可分为PMMA模塑料、浇铸型和挤出型板材等。

截至20KK年，我国PMMA生产企业已经发展到300多家（其中规模千吨/年的企业约40余家），总生产能力为61万吨/年，产量约48万吨。

其中模塑料产量18万吨，浇注板约30万吨。

我国PMMA主要消费领域为广告灯箱、标牌、灯具、浴缸、仪表、生活用品、家具等行业，基本属于中低端市场。

而特种PMMA，如光学级PMMA浇铸板、防射线PMMA板、抗静电板、耐磨PMMA板、阻燃PMMA板等工艺均较为落后，主要依赖进口。

随着材料技术进展，PMMA在以下三大领域需求增量大，应用前景广阔。

一是液晶显示器导光板，国内液晶显示器制造技术的发展将带动我国导光板材料PMMA的消费增长和技术进展。

二是LED灯具中的应用，我国室内LED照明比例较小，不足10%，但发展迅速，PMMA在LED照明上的用量最多的是面板灯，其次是吸顶灯，射灯等，预测景观照明将成为PMMA用量最大的领域，未来户外照明将全面被LED灯所覆盖，PMMA的使用量也将扩大10倍左右。

三是汽车工业，新型PMMA主要应用在汽车上的LED透镜（车标、前灯）、外饰（挡雨板、反光镜、车顶天窗）等，PMMA板代替玻璃板在汽车上的应用短期内难有大发展。

随着广告业、中高档家具业、建筑业、交通业、光学领域IT业的迅猛发展，PMMA市场需求量将快速增长，预计未来五年年均增速将超过10%，2018年PMMA消费MMA量将达到65万吨。

（2）涂料行业

丙烯酸涂料是涂料领域中的高档品种，丙烯酸涂料的漆膜具有优异的耐光性和户外耐老化性，同时丙烯酸涂料中的酯基还能改善在不同介质中的溶解性、与各种涂料用树脂的混溶性。

20KK年我国丙烯酸涂料对MMA需求量达到10.5万吨。

近年来我国涂料升级换代，丙烯酸涂料的用量也在快速增长，据中国涂料工业协会报告显示，目前我国丙烯酸涂料占建筑涂料比例为24%，远低于发达国家的比例。

随着国家产业政策鼓励丙烯酸树脂产业向高技术产品方向发展，投资者对丙烯酸树脂行业的关注也越来越密切，预计丙烯酸酯涂料在建筑涂料中的比重会越来越大，产量和需求会有较快增长，工艺配方将逐步与国际接轨。

预计未来五年丙烯酸酯涂料对MMA需求年均增速将保持在7%～8%左右，消费MMA将达到14.5万～15.5万吨。

（3）聚氯乙烯改性剂ACR和MBS

20KK年我国ACR和MBS对MMA需求量为6.8万吨。

聚氯乙烯作为五大通用树脂之一，其在作为硬制品加工时，加工和耐冲击性能不好，加入一定数量的ACR可以在一定程度上克服缺陷；MBS的加入对改善PVC制品的刚性、韧性、尺寸稳定性、加工流动性和色调上效果显著，尤其是在PVC透明制品生产上应用广泛。

目前我国聚氯乙烯硬制品占总消费量的60%，由于国内ACR和MBS发展相对缓慢，市场上存在假冒的ACR产品现象，严重影响了塑料工业的发展。

随着国内聚氯乙烯生产和加工应用竞争不断激烈，聚氯乙烯加工助剂消耗MMA也将保持较高的增幅，未来五年年均增速将达到8%左右，2018年消耗MMA量将达到10万吨。

（4）其他领域

除上述三大领域应用外，MMA还用于纺织浆料、丙烯酸类胶粘剂、不饱和聚酯交联剂、润滑剂、人造大理石台面等，其他领域未来五年需求MMA增速将保持在8%，预计2018年将消耗MMA4.5万吨。

基于上述，预计2018年我国MMA市场消费需求量将达到94万～95万吨，随着MMA下游领域需求不断增加，同时对产品质量和品质要求越来越高，国内一些裂解法装置将因为环保和质量问题而关闭。

根据目前投资建设情况看，届时国内产能将达到90万吨/年，依然无法满足市场需求，未来MMA发展前景看好。

四、发展建议

MMA经济效益明显，市场需求前景看好，近年来成为极具发展潜力的基础有机化工产品之一。

目前我国工业上应用最为广泛的MMA合成路线为ACH法和异丁烯氧化法，但是都存在一定不足，ACH法由于使用剧毒HCN作为原料，又存在一定废酸问题，将逐步被取代。

异丁烯氧化法是一种相对绿色环保的合成工艺，但是受到催化剂合成与应用技术制约，生产成本依然略高于ACH法。

因此，未来在拥有副产HCN的地区应强化ACH法环保治理和不产生废酸的技术开发，异丁烯法要强化催化剂技术的优化和突破。

丙炔法和Alpha法也具有极大的竞争力，但技术主要被国外企业垄断，今后应加大开发力度。