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一文看懂MMA(甲基丙烯酸甲酯)价值链!
前一篇:哪种MMA(甲基丙烯酸甲酯)生产工艺最具竞争力? 后一篇:一文看懂PVC价值链!
平头哥认为,价值分析是对市场分析的重要方法,能够快速了解产业链中的价值传导逻辑,并且根据传导逻辑预测成本传导方向,从而预判大宗商品的市场走势。其中对成本的研究,就成为了产业链价值分析的重要工作内容。
所以,平头哥会持续对化工产业链进行价值分析,也希望通过此类分析,让行业运行更加健康,让价值分配更加合理。
MMA全称为甲基丙烯酸甲酯,是生产聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的重要原料,也是我们俗称的亚克力。MMA之所以被行业所广泛关注,是因为下游PMMA的高性能材料特性。
平头哥发现,随着中国新材料产业的高速发展,下游光学、电子、汽车领域应用的新材料受到了更高程度的关注,也在近几年出现了蓬勃发展之势。其中下游PMMA应用在光学领域中的特性,让其PMMA关注度在大幅增加。PMMA可以应用在液晶显示器材料、汽车仪表及照明材料,建筑装饰材料、广告灯箱材料等。
也可以说,是因为PMMA的行业发展,倒推MMA产业链的发展。根据调查,目前MMA主流的生产工艺有三种,分别是丙酮氰醇法(ACH法)、乙烯羰基化法、异丁烯氧化法(C4法),目前中国生产企业中,主要是ACH法和C4法为主,乙烯羰基化法无工业化生产装置。
丙酮氰醇法是最早工业化MMA生产工艺,该工艺以丙烯腈的副产物氢氰酸为原料,在碱性催化剂(二乙胺)的作用下生成丙酮氰醇,生成的丙酮氰醇与硫酸发生反应,生成甲基丙烯酰胺硫酸盐,再经水解后与甲醇发生酯化反应,生成MMA粗品以及酸性含水混合物。粗MMA经精馏制得MMA产品,未反应的甲醇经回收后循环利用,反应后的残液进入回收工段回收硫酸氢铵。也就是说,ACH法是以丙酮和氢氰酸为原料的生产工艺。
而异丁烯法简称为C4法,首先将异丁烯氧化制成甲基丙烯醛,再氧化制成甲基丙烯酸,最后与甲醇酯化生成MMA。目前国产化的C4路线均为三步法,1、异丁烯/叔丁醇在Mo-Bi催化剂作用下与空气发生气相氧化反应生成MA,异丁烯转化率超过95%,MA选择性(摩尔分数)在80%以上;2、MA氧化制MAA反应采用磷钼催化剂,并添加碱金属以增加催化剂热稳定性、调节活性及增加表面积,经过多段氧化反应,MA转化率可达98%;3、MAA酯化生成MMA,MAA的酯化反应可为液相反应,也可以是气相反应。也就是说,C4法是以异丁烯为主要原料。
而乙烯羰基化法又名巴斯夫法,主要包括如下工艺:羰基合成、羟醛反应、氧化反应和酯化反应。首先乙烯与ー氧化碳、氢气羰基合成生成丙醛,然后丙醛在醋酸、二甲胺催化的条件下与甲醛下发生缩合反应,生成MAL和水,MAL经氧化生成MAAMAA冷却后与甲醇在催化条件下反应生成MMA粗MMA总收率为90%左右。也就是说,乙烯羰基化法主要原料为乙烯。
所以,我们对MMA价值链的研究,应遵循以下几条产业链的纬度,分别是ACH法生产价值链、C4法生产价值链、PMMA法生产价值链和乙烯羰基化法生产价值链。
图1不同工艺的MMA产业链流程图(图片来源:化学工业)

产业链一:ACH法MMA价值链
在ACH法MMA生产过程中,主要原料为丙酮和氢氰酸,其中氢氰酸是通过丙烯腈副产生产,还有辅料甲醇,所以行业内一般用丙酮、丙烯腈和甲醇为成本计算原料构成。其中0.69吨丙酮和0,32吨丙烯腈以及0.35吨甲醇的单耗计算,在ACH法MMA成本构成中,丙酮成本占比最大,其次是丙烯腈副产的氢氰酸,甲醇占比最小。
根据对过去3年中,丙酮、甲醇和丙烯腈的价格相关性检验发现,ACH法MMA与丙酮的相关性在19%左右,跟甲醇的相关性在57%左右,根据丙烯腈的相关性在18%左右。可以看到,这与在MMA中成本占比存在差距,其中丙酮对于MMA成本的高占比性,无法体现在其价格波动对ACH法MMA的价格波动,而甲醇的价格波动,对于MMA的价格产生的影响,要大于丙酮。
但是,甲醇成本占比仅有在7%左右,丙酮成本占比26%左右。对于MMA的价值链研究,更多还是要看丙酮的成本变化。
对于丙酮的成本构成,主要原料为纯苯、丙烯,其中纯苯在丙酮中的可变成本构成中占比最大,丙烯位居第二位,所以对于丙酮的成本波动,主要来自于纯苯的价格波动。但是,因丙酮为酚酮装置联产,丙酮成本的影响,更多要看苯酚及酚酮装置的一体化成本构成。
总结一下,ACH法MMA价值链,主要来自丙酮和甲醇的成本波动,其中丙酮对MMA的价值影响最大。丙酮的价值链更多参考纯苯、丙烯和酚酮一体化项目的成本变化情况。
产业链二:C4法MMA价值链
对于C4法MMA的价值链,其原料为异丁烯和甲醇,其中异丁烯属于高纯度异丁烯产品,来自于MTBE裂解生产。而甲醇为工业化甲醇产品,来自于煤制生产。
根据C4法MMA成本构成,可变成本异丁烯单耗为0.82,甲醇为0.35,随着生产技术大家进度,目前行业内已经将单耗降低为0.8,一定程度上降低了C4法MMA的成本。其余为固定成本,如水电气成本、财务成本、污水处理成本及其他等。
这里面,高纯异丁烯在MMA成本中的占比约在58%左右,甲醇在MMA成本中的占比约在6%左右。可以看出,C4法MMA中,异丁烯是最大的可变成本,其中异丁烯的价格波动,对于C4法MMA的成本影响巨大。
对于高纯度异丁烯的价值链影响,要追溯到MTBE的价格波动,MTBE消耗单耗为1.57,对于高纯度异丁烯的成本构成超过80%。而MTBE的成本又来自甲醇和醚前C4,其中醚前C4的构成可以与原料进行价值链联动。
另外需要特别说明的是,目前高纯度异丁烯可以通过叔丁醇脱水生产,部分企业会采用叔丁醇为MMA成本计算依据,其叔丁醇的单耗为1.52。按照叔丁醇6200元/吨计算,叔丁醇占到MMA成本的比重约在70%,要大于异丁烯。
也就是说,如果采用叔丁醇价格联动,C4法MMA的价值链的波动,叔丁醇的影响权重要大于异丁烯。
总结一下,C4法MMA中,对于价值波动的影响权重从高到低排名:叔丁醇、异丁烯、MTBE、甲醇、原油。
产业链三:乙烯羰基化法MMA价值链
乙烯羰基化法MMA目前在中国无工业化生产的案例,所以无法通过实际工业生产来推测价值波动影响。但是,根据对乙烯羰基化中的乙烯单耗来看,乙烯对于此工艺的MMA成本构成超过85%,是主要的成本影响。
对于乙烯的价值的传导逻辑,可以分为石脑油裂解产业链和煤炭产业链。石脑油裂解制取乙烯成本计算,由于裂解装置多产品的特性,目前计算方法和公式不统一,其中石脑油对于乙烯的成本占比最大。
而煤制乙烯成本构成中,煤炭对于煤制乙烯的成本占比超过85%,是最大的成本构成。但是,由于乙烯作为衡量中国化工产业水平的关键指标,乙烯的定价更多来自外盘价格的波动,也就是原油价格波动。所以,中国煤制乙烯的成本,虽然煤炭在乙烯成本中的占比最大,但是更多参考石油价格的制定。
产业链四:PMMA价值链
PMMA作为MMA的主要下游产品,可以应用在液晶显示材料、建筑装置材料、广告行业、日用品行业等,应用十分广泛。另外,MMA的下游还可以生产树脂、乳液、ACR及其他等领域。其中下游作为PMMA的的生产,每年对MMA的消耗占比超过70%。
图2中国PMMA产业链流程图

平头哥根据PMMA的价值链构成来看,其中MMA的消耗单耗为0.93,MMA按照13400元/吨计算,PMMA按照15800元/吨计算,MMA在PMMA中的可变成本占比在79%左右,占比较高。
也就是说,MMA的价格波动对于PMMA的价值波动影响较大,属于强相关性的影响。根据过去3年的两者价格波动相关性来看,两者的相关性超过82%,属于强相关性的影响。所以,MMA的价格波动将会很大概率造成PMMA的价格同向波动。
最后,平头哥想说,由于ACH法的MMA存在氢氰酸的参与,对于设备的腐蚀性和进入门槛都相对较高,就导致未来MMA的项目投产,大多集中在C4法生产工艺。所以,C4法MMA供应量将会越来越多,而影响C4法的成本,更多来自叔丁醇、异丁烯和甲醇的影响。所以,对于MMA的价值链研究,应更多集中在C4法可变原材料成本波动层面的研究。
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平头哥认为,价值分析是对市场分析的重要方法,能够快速了解产业链中的价值传导逻辑,并且根据传导逻辑预测成本传导方向,从而预判大宗商品的市场走势。其中对成本的研究,就成为了产业链价值分析的重要工作内容。
所以,平头哥会持续对化工产业链进行价值分析,也希望通过此类分析,让行业运行更加健康,让价值分配更加合理。
MMA全称为甲基丙烯酸甲酯,是生产聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的重要原料,也是我们俗称的亚克力。MMA之所以被行业所广泛关注,是因为下游PMMA的高性能材料特性。
平头哥发现,随着中国新材料产业的高速发展,下游光学、电子、汽车领域应用的新材料受到了更高程度的关注,也在近几年出现了蓬勃发展之势。其中下游PMMA应用在光学领域中的特性,让其PMMA关注度在大幅增加。PMMA可以应用在液晶显示器材料、汽车仪表及照明材料,建筑装饰材料、广告灯箱材料等。
也可以说,是因为PMMA的行业发展,倒推MMA产业链的发展。根据调查,目前MMA主流的生产工艺有三种,分别是丙酮氰醇法(ACH法)、乙烯羰基化法、异丁烯氧化法(C4法),目前中国生产企业中,主要是ACH法和C4法为主,乙烯羰基化法无工业化生产装置。
丙酮氰醇法是最早工业化MMA生产工艺,该工艺以丙烯腈的副产物氢氰酸为原料,在碱性催化剂(二乙胺)的作用下生成丙酮氰醇,生成的丙酮氰醇与硫酸发生反应,生成甲基丙烯酰胺硫酸盐,再经水解后与甲醇发生酯化反应,生成MMA粗品以及酸性含水混合物。粗MMA经精馏制得MMA产品,未反应的甲醇经回收后循环利用,反应后的残液进入回收工段回收硫酸氢铵。也就是说,ACH法是以丙酮和氢氰酸为原料的生产工艺。
而异丁烯法简称为C4法,首先将异丁烯氧化制成甲基丙烯醛,再氧化制成甲基丙烯酸,最后与甲醇酯化生成MMA。目前国产化的C4路线均为三步法,1、异丁烯/叔丁醇在Mo-Bi催化剂作用下与空气发生气相氧化反应生成MA,异丁烯转化率超过95%,MA选择性(摩尔分数)在80%以上;2、MA氧化制MAA反应采用磷钼催化剂,并添加碱金属以增加催化剂热稳定性、调节活性及增加表面积,经过多段氧化反应,MA转化率可达98%;3、MAA酯化生成MMA,MAA的酯化反应可为液相反应,也可以是气相反应。也就是说,C4法是以异丁烯为主要原料。
而乙烯羰基化法又名巴斯夫法,主要包括如下工艺:羰基合成、羟醛反应、氧化反应和酯化反应。首先乙烯与ー氧化碳、氢气羰基合成生成丙醛,然后丙醛在醋酸、二甲胺催化的条件下与甲醛下发生缩合反应,生成MAL和水,MAL经氧化生成MAAMAA冷却后与甲醇在催化条件下反应生成MMA粗MMA总收率为90%左右。也就是说,乙烯羰基化法主要原料为乙烯。
所以,我们对MMA价值链的研究,应遵循以下几条产业链的纬度,分别是ACH法生产价值链、C4法生产价值链、PMMA法生产价值链和乙烯羰基化法生产价值链。
图1不同工艺的MMA产业链流程图(图片来源:化学工业)

产业链一:ACH法MMA价值链
在ACH法MMA生产过程中,主要原料为丙酮和氢氰酸,其中氢氰酸是通过丙烯腈副产生产,还有辅料甲醇,所以行业内一般用丙酮、丙烯腈和甲醇为成本计算原料构成。其中0.69吨丙酮和0,32吨丙烯腈以及0.35吨甲醇的单耗计算,在ACH法MMA成本构成中,丙酮成本占比最大,其次是丙烯腈副产的氢氰酸,甲醇占比最小。
根据对过去3年中,丙酮、甲醇和丙烯腈的价格相关性检验发现,ACH法MMA与丙酮的相关性在19%左右,跟甲醇的相关性在57%左右,根据丙烯腈的相关性在18%左右。可以看到,这与在MMA中成本占比存在差距,其中丙酮对于MMA成本的高占比性,无法体现在其价格波动对ACH法MMA的价格波动,而甲醇的价格波动,对于MMA的价格产生的影响,要大于丙酮。
但是,甲醇成本占比仅有在7%左右,丙酮成本占比26%左右。对于MMA的价值链研究,更多还是要看丙酮的成本变化。
对于丙酮的成本构成,主要原料为纯苯、丙烯,其中纯苯在丙酮中的可变成本构成中占比最大,丙烯位居第二位,所以对于丙酮的成本波动,主要来自于纯苯的价格波动。但是,因丙酮为酚酮装置联产,丙酮成本的影响,更多要看苯酚及酚酮装置的一体化成本构成。
总结一下,ACH法MMA价值链,主要来自丙酮和甲醇的成本波动,其中丙酮对MMA的价值影响最大。丙酮的价值链更多参考纯苯、丙烯和酚酮一体化项目的成本变化情况。
产业链二:C4法MMA价值链
对于C4法MMA的价值链,其原料为异丁烯和甲醇,其中异丁烯属于高纯度异丁烯产品,来自于MTBE裂解生产。而甲醇为工业化甲醇产品,来自于煤制生产。
根据C4法MMA成本构成,可变成本异丁烯单耗为0.82,甲醇为0.35,随着生产技术大家进度,目前行业内已经将单耗降低为0.8,一定程度上降低了C4法MMA的成本。其余为固定成本,如水电气成本、财务成本、污水处理成本及其他等。
这里面,高纯异丁烯在MMA成本中的占比约在58%左右,甲醇在MMA成本中的占比约在6%左右。可以看出,C4法MMA中,异丁烯是最大的可变成本,其中异丁烯的价格波动,对于C4法MMA的成本影响巨大。
对于高纯度异丁烯的价值链影响,要追溯到MTBE的价格波动,MTBE消耗单耗为1.57,对于高纯度异丁烯的成本构成超过80%。而MTBE的成本又来自甲醇和醚前C4,其中醚前C4的构成可以与原料进行价值链联动。
另外需要特别说明的是,目前高纯度异丁烯可以通过叔丁醇脱水生产,部分企业会采用叔丁醇为MMA成本计算依据,其叔丁醇的单耗为1.52。按照叔丁醇6200元/吨计算,叔丁醇占到MMA成本的比重约在70%,要大于异丁烯。
也就是说,如果采用叔丁醇价格联动,C4法MMA的价值链的波动,叔丁醇的影响权重要大于异丁烯。
总结一下,C4法MMA中,对于价值波动的影响权重从高到低排名:叔丁醇、异丁烯、MTBE、甲醇、原油。
产业链三:乙烯羰基化法MMA价值链
乙烯羰基化法MMA目前在中国无工业化生产的案例,所以无法通过实际工业生产来推测价值波动影响。但是,根据对乙烯羰基化中的乙烯单耗来看,乙烯对于此工艺的MMA成本构成超过85%,是主要的成本影响。
对于乙烯的价值的传导逻辑,可以分为石脑油裂解产业链和煤炭产业链。石脑油裂解制取乙烯成本计算,由于裂解装置多产品的特性,目前计算方法和公式不统一,其中石脑油对于乙烯的成本占比最大。
而煤制乙烯成本构成中,煤炭对于煤制乙烯的成本占比超过85%,是最大的成本构成。但是,由于乙烯作为衡量中国化工产业水平的关键指标,乙烯的定价更多来自外盘价格的波动,也就是原油价格波动。所以,中国煤制乙烯的成本,虽然煤炭在乙烯成本中的占比最大,但是更多参考石油价格的制定。
产业链四:PMMA价值链
PMMA作为MMA的主要下游产品,可以应用在液晶显示材料、建筑装置材料、广告行业、日用品行业等,应用十分广泛。另外,MMA的下游还可以生产树脂、乳液、ACR及其他等领域。其中下游作为PMMA的的生产,每年对MMA的消耗占比超过70%。
图2中国PMMA产业链流程图

平头哥根据PMMA的价值链构成来看,其中MMA的消耗单耗为0.93,MMA按照13400元/吨计算,PMMA按照15800元/吨计算,MMA在PMMA中的可变成本占比在79%左右,占比较高。
也就是说,MMA的价格波动对于PMMA的价值波动影响较大,属于强相关性的影响。根据过去3年的两者价格波动相关性来看,两者的相关性超过82%,属于强相关性的影响。所以,MMA的价格波动将会很大概率造成PMMA的价格同向波动。
最后,平头哥想说,由于ACH法的MMA存在氢氰酸的参与,对于设备的腐蚀性和进入门槛都相对较高,就导致未来MMA的项目投产,大多集中在C4法生产工艺。所以,C4法MMA供应量将会越来越多,而影响C4法的成本,更多来自叔丁醇、异丁烯和甲醇的影响。所以,对于MMA的价值链研究,应更多集中在C4法可变原材料成本波动层面的研究。
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