二氧化碳基降解塑料行业分析报告

二氧化碳基降解塑料行业分析报告2011-10-1二氧化碳基降解塑料行业分析报告2目录：1，行业概况………………………………………………………………………21.1行业简介……………………………………………………………21.2行业规模………………………………………………………………21.3发展速度………………………………………………………………31.4平均利润水平……………………………………………………………91.5主要厂商…………………………………………………………………102，行业外部环境分析……………………………………………………………132.1技术因素…………………………………………………………………132.2政府政策和法规对行业的影响…………………………………………132.3社会因素…………………………………………………………………142.4国际环境的变化对国内的影响…………………………………………153，行业市场分析………………………………………………………………183.1市场需求…………………………………………………………………183.2市场供给…………………………………………………………………203.3市场营销因素……………………………………………………………213.4市场竞争情况…………………………………………………………254，行业内竞争者分析…………………………………………………………254.1现行战略的分析…………………………………………………………264.2未来目标分析……………………………………………………………284.3竞争实力分析……………………………………………………………294.4自我假设分析……………………………………………………………305，行业前景分析………………………………………………………………30二氧化碳基降解塑料行业分析报告31，行业概况1.1行业简介二氧化碳是石油和天然气等物质燃烧释放出来的一种气体，既是环境温室效应的“元凶”，又是潜在的碳资源。鉴于温室气体排放带来的潜在威胁，全球多数国家已经加入到了努力减少温室气体排放（特别是二氧化碳）的行列当中，二氧化碳的回收利用成为当下的热点。环境友好材料是指在原料采集、产品制造、使用或者再生循环利用以及废料处理等环节中对环境负荷最小的材料，具有资源和能源消耗少、对生态和环境污染小、再生利用率高的特点。而目前国内外在研发领域具有创新优势的可降解塑料原料——二氧化碳基聚合物，正是值得石化行业关注的环境友好型塑料原料。普通的塑料原料，如聚乙烯、聚丙烯等聚合物是以烃为单体聚合而成，而二氧化碳基聚合物则是以烃和二氧化碳为原料共聚而成，其中二氧化碳含量占31%-50%，与常规聚合物相比，对烃类及上游原料石油的消耗大大减少。二氧化碳基聚合物不但可以减少对石油的消耗，而且环境适应性也很理想。二氧化碳基降解塑料属完全生物降解塑料类，可在自然环境中完全降解，可用于一次性包装材料、餐具、保鲜材料、一次性医用材料、地膜等方面。二氧化碳基降解塑料作为环保产品和高科技产品，正成为当今世界瞩目的研究开发热点。利用此技术生产的降解塑料，不仅将工业废气二氧化碳制成了对环境友好的可降解塑料，而且避免了传统塑料产品对环境的二次污染。它的发展，不但扩大了塑料的功能，而且在一定程度上对日益枯竭的石油资源是一个补充。因此，二氧化碳基降解塑料的生产和应用，无论从环境保护，或是从资源再生利用角度看，都具有重要的意义。1.2行业规模1.2.1国内外降解塑料的研究开发情况1)国际：目前降解塑料已经在国外得到相当程度的认可，2002年美国Cargill-Dow公司已经完成了14万吨聚乳酸生产线的建设，正式投入运行，2003年在全世界销售超过12万吨，其中日本3万吨，欧洲2万吨，美国6万吨，其它地区1万吨。2002年美国P&G公司、日本三菱化学公司分别建立了千吨级聚二氧化碳基降解塑料行业分析报告4羟基烷酸酯的生产线，日本的昭和高分子公司建立了千吨级聚琥珀酸乙二醇酯的生产线，日本的岛津制作所、三井化学公司也分别建立了万吨级聚乳酸的生产线，日本大赛珞公司建立了聚己内酯的吨级生产线，德国BASF公司推出了Ecoflex脂肪族芳香族共聚酯，美国的伊斯曼化学公司推出了EastarBIO脂肪族芳香族共聚酯，美国的杜邦公司也推出了万吨级Bio-Material的降解塑料。2)中国：我国降解塑料的研究和开发，始于20世纪70年代后期，但到了80年代仅有少数科研单位进行实验室研究，90年代才掀起研究开发热潮。国家将“可降解塑料地膜”的研究列入了“八五”重大科技攻关计划。90年代中期研究开发的热点转向塑料餐具、包装袋、垃圾袋等，90年代后期，降解农用塑料地膜已处在示范应用阶段，包装材料及制品已处在市场推广阶段。近年来我国降解塑料的基础和应用研究取得了较大进展，有关专家估计，除完全降解技术以外，国内外在降解塑料技术方面相差不大，但目前我国降解塑料在技术和经济上都存在一些问题，其原因是生产企业推向市场的产品基本上是部分降解产品，如淀粉填充型生物降解、光/生物降解聚苯乙烯发泡餐盒，光/生物降解聚丙烯餐盒、聚乙烯包装袋、垃圾袋等。这些产品具有与普通塑料制品相似的使用性能，但降解性能较差，阻碍了降解塑料大规模进入市场。1.2.2国内外二氧化碳聚合物的规模情况1991年，美国的空气化学产品公司通过购买日本专利并改进申请美国专利后，1994年已有二氧化碳聚合物出售。近年来日本在二氧化碳聚合物研究上有了一定的进展。日本三菱化学公司高桑恭平进行了二氧化碳、环氧乙烷共聚合的研究，制成了热稳定性高、力学性能好又可生物降解的聚碳酸亚乙酯。目前，世界上二氧化碳基塑料的规模化生产线还未见报道，俄罗斯伏尔加格勒州立大学有30吨规模的试验生产线，韩国的浦项制铁（POSCO）计划从2002年开始筹建年产3000吨生产线，但是否已经建成还不确定。2003年4月，内蒙古蒙西高新技术集团公司采用中科院长春应化所的专利技术，经过3年的艰苦努力，完全采用国产设备，成功地建成了年产3000吨二氧化碳基塑料生产线，并生产出合格产品，这是目前世界上投入运行最大的二氧化碳基降解塑料的生产线。国内其他二氧化碳基降解塑料项目有：中海石油化学股份公司3000吨/年降解塑料项目。1.3发展速度二氧化碳基降解塑料行业分析报告51.3.1世界发展进程美国、韩国、日本、俄罗斯和我国台湾的科学家在二氧化碳基聚合物领域进行了大量的研发工作。由二氧化碳制备完全降解塑料的研究始于1969年。日本油封公司发现，二氧化碳和环氧丙烷在催化剂作用下共聚可得到交替型脂肪族聚碳酸酯。这种聚合物具有良好的环境可降解性。美国在此基础上通过改进催化剂，于1994年生产出二氧化碳可降解共聚物。国外开展该项工作的研究单位主要有：日本东京大学、波兰理工大学、美国Pittsburgh大学和TexasA&M大学、日本京都大学、埃克森研究公司等。美国空气产品与化学品公司和陶氏化学公司已合成出相应的产品。到目前为止，只有美国、日本和韩国等生产二氧化碳降解塑料，美国年产量约为2万吨，日本、韩国也已形成年产上万吨规模。美国Cornell大学研究人员首次发现一种方法，利用可再生资源和CO2可制取塑料。直至迄今，使用CO2为原材料制取聚合物，还需使用石油衍生物如环氧丙烷或环氧环己烷。而新的聚合物—替代的R-环氧柠檬烷（LO）单体与CO2的共聚体，称之为聚碳酸柠檬酯（PLC），它有许多类似聚苯乙烯（PS）的特性，同时具有可生物降解性。R-环氧柠檬烷（LO）由自然界的环状单萜烯、柠檬烯（1,8-萜二烯）得到，它存在于300多种植物中。柠檬果皮中高达90~97%的油就含有R-环氧柠檬烷（LO）的对映体。实验室试验表明，在搅拌式反应器中，液体R-环氧柠檬烷（LO）与CO2在β-二亚胺锌络合物催化剂存在下，在室温和0.68MPa的CO2压力下，可生成聚碳酸柠檬酯（PLC），约反应24小时，PLC生成转化率为15%。虽然研究处于初步阶段，但对进一步的开发己引起兴趣。德国亚琛工大研究人员于2008年4月上旬在美国化学学会年会上表示，德国正在研究将发电厂排放的大量二氧化碳转化成有用的塑料原料。在处理影响全球气候变暖的温室气体二氧化碳问题上，迄今研究的重点都放在将二氧化碳地下储存上，德国研究人员提出不同的思路，即将二氧化碳转化成塑料原料，用于生产饮料瓶、DVD光碟和其他有用的塑料制品。这是德国亚琛工大的研究人员托马斯?米勒在美国新奥尔良举行的美国化学学会年会上发表的看法。米勒认为，将气候保护与塑料生产结合起来，比单纯地将二氧化碳储存到地下有意义得多。目前米勒领导的研究人员已在亚琛工大建立了一个催化剂研究中心，并和位于勒弗二氧化碳基降解塑料行业分析报告6库森的德国拜耳化学公司合作，共同研究如何从二氧化碳中生产廉价的聚碳酸酯塑料。聚碳酸酯塑料是生产塑料瓶、DVD光碟和镜片等塑料制品非常普遍的原料，每年全球的需求量达数百万吨。因此，如果能够研究成功从二氧化碳廉价生产聚碳酸酯的工艺，其应用前景将非常广阔。米勒认为，虽然利用二氧化碳生产塑料原料并不能完全解决全球气候变暖的问题，但对减缓气候变暖会有很大的贡献。米勒同时也表示，这项工艺的研究也并非很容易，因为二氧化碳是非常稳定的化学分子，要使其发生化学转化，本身就要消耗能源，另外还需要研究特殊的催化剂，估计至少还需要数年才能进入工业化应用。德国和日本的化学家提出，用工业生产排放的废气二氧化碳做成塑料，可用来生产CD和DVD光碟等，以减缓全球变暖的趋势。他们提出，石油化工等工业企业每年产生大量二氧化碳废气，可成为廉价的制造聚碳酸酯塑料的原材料。将二氧化碳与另一种化学气体混合，加入特殊的催化剂，可制成新的塑料材料。据悉，用新技术制造出的二氧化碳塑料比采用传统方法生产的同类产品更加廉价和环保。二氧化碳作为合成高分子材料的单体的研究工作受到了世界各国广泛的重视。二氧化碳与环氧丙烷共聚物类的脂肪族聚碳酸酯是二氧化碳合成高分子材料领域的一大亮点。这类材料具有生物降解性能，不仅解决了当前塑料制品难以降解而导致的白色污染问题，也减少了二氧化碳的排放。作为一类新型的脂肪族聚碳酸酯，二氧化碳与环氧丙烷共聚物具有透明性、生物降解性和氧气阻隔性能等特点，但是其性价比依然有待于大幅度改善，才能满足实际应用要求，今后仍需开展更深入的工作，推动二氧化碳基塑料实现真正大规模的实际应用。1.3.2中国发展进展作为节能环保型塑料原料，二氧化碳基聚合物具有良好的发展前景，而目前我国在二氧化碳基聚合物研发领域的绝对优势，也为其产业化发展提供了良机。自上世纪90年代起，中科院广州化学所、浙江大学、兰州大学、中科院长春应化所相继开展了二氧化碳固定为可降解塑料的研究，并取得可喜进展。中科院广州化学公司完成二氧化碳的共聚及其利用——二氧化碳高效合成为可降解塑料的研究，该项目的中试成果已转让给广州广重企业集团公司，共同进行二氧化碳可降解塑料5000吨／年工业化试验。该项目在催化剂方面，创新二氧化碳基降解塑料行业分析报告7性地制备了具有自主知识产权的多种担载羧酸锌类催化剂。该催化体系成本低、使用安全、制备简单，适合工业化规模生产应用。2001年中科院长春应化所着手进行二氧化碳的固定及利用的工业化研发工作，与蒙西高新技术集团公司合作，经过3年攻关，建成了世界上第一条3000吨/年“二氧化碳基全降解塑料母粒”工业示范生产线。国内首套二氧化碳降解塑料工业化生产装置于2004年初由内蒙古蒙西高新技术集团建成。该工程由内蒙古轻化工业设计院设计，采用中科院长春应用化学研究所技术，生产规模为3000吨/年。据称其产品可望部分取代聚偏氟乙烯、聚氯乙烯等医用和食品包装材料，并可用于一次性食品和药物包装。根据蒙西集团提供的技术数据，目前已批量生产的二氧化碳基塑料母粒主要有二氧化碳/环氧丙烷共聚物、二氧化碳/环氧丙烷/环氧乙烷三元共聚物、二氧化碳/环氧丙烷/环氧环己烷三元共聚物等3个品种。在强制性堆肥条件下，5～60天内可完全分解。从水泥窑尾气中提取二氧化碳（