Kiinan markkinoilla MMA:n tuotantoprosessi on kehittynyt lähes kuuteen tyyppiin, ja kaikki nämä prosessit on teollistettu. MMA:n kilpailutilanne vaihtelee kuitenkin suuresti eri prosessien välillä.

Tällä hetkellä MMA:lle on kolme pääasiallista tuotantoprosessia:

Aseton-syanohydriinimenetelmä (ACH-menetelmä): Tämä on yksi varhaisimmista teollistuneista tuotantoprosesseista, jossa käytetään kypsää teknologiaa ja joka on helppokäyttöinen.

Eteenin karbonylointimenetelmä: Tämä on suhteellisen uusi tuotantoprosessi, jolla on korkea reaktiotehokkuus ja tuotteen laatu.

Isobuteenin hapetusmenetelmä (C4-menetelmä): Tämä on buteenin oksidatiiviseen dehydraukseen perustuva tuotantoprosessi, jossa käytetään helposti saatavilla olevia raaka-aineita ja kustannuksia alhaisina.

Näiden kolmen prosessin perusteella on olemassa kolme parannettua tuotantoprosessia seuraavasti:

Parannettu ACH-menetelmä: Reaktio-olosuhteiden ja -laitteiden optimoinnilla parannettiin saantoa ja tuotteen laatua.

Jääetikkahappomenetelmä: Tässä prosessissa käytetään raaka-aineena jääetikkahappoa, eikä tuotantoprosessin aikana synny kolmea jätettä, mikä tekee siitä ympäristöystävällisen.

BASF:n ja Luciten prosessit, joita edustaa pääasiassa yrityksen nimi, ovat kokeneet ainutlaatuisia teknologisia parannuksia, jotka perustuvat niiden omien yritysten ominaisuuksiin, ja niillä on korkea spesifisyys ja kilpailuetu.

Tällä hetkellä näillä kuudella tuotantoprosessilla on Kiinassa saavutettu vähintään 10 000 tonnin yksiköiden tuotanto. Eri prosessien välinen kilpailu kuitenkin vaihtelee suuresti johtuen esimerkiksi niiden omista ominaisuuksista ja kustannuksista. Tulevaisuudessa teknologian kehittyessä ja markkinoiden kehittyessä näiden tuotantoprosessien kilpailukenttä voi muuttua.

Samalla on tärkeää mainita, että syyskuussa 2022 Kiinan tiedeakatemian prosessitekniikan instituutin itsenäisesti kehittämän 10 000 tonnin hiilipohjaisen metanolietikkahapon ja metyylimetakrylaatin (MMA) valmistusprojektin teollinen demonstraatioyksikkö käynnistettiin onnistuneesti ja se toimi vakaasti, ja tuotteet olivat standardien mukaisia. Tämä laite on maailman ensimmäinen hiilipohjainen metanolietikkahapon ja MMA:n teollinen demonstraatiolaite, joka muuttaa kotimaisen metyylimetakrylaattituotannon pelkästään öljyraaka-aineista hiilipohjaisten raaka-aineiden käyttöön.

Kilpailutilanteen muutoksen vuoksi MMA-tuotteiden kysyntä- ja tarjontaympäristö on muuttunut, ja hintakehitys vaihtelee maltillisesti. Kahden viime vuoden aikana MMA:n korkein markkinahinta Kiinassa on ollut 14 014 yuania/tonni ja alin noin 10 000 yuania/tonni. Elokuussa 2023 MMA:n markkinahinta oli laskenut 11 500 yuaniin/tonni. Tärkein edustava tuote jalostusketjussa on PMMA, jonka markkinahinnat ovat vaihdelleet heikosti viimeisten kahden vuoden aikana, korkeimman hinnan ollessa 17 560 yuania/tonni ja vähimmäishinnan 14 625 yuania/tonni. Elokuussa 2023 Kiinan PMMA-markkinoiden päämarkkinahinta vaihteli 14 600 yuanissa/tonni. On huomattava, että koska kotimaiset PMMA-tuotteet ovat pääasiassa keski- ja halpoja tuotemerkkejä, tuotteiden hintataso on alhaisempi kuin tuontimarkkinoiden.

1.Etikkahappo-MMA-yksikköä lukuun ottamatta etyleeni-MMA:n tuotantoprosessi on ollut kilpailukykyisin viimeisten kahden vuoden aikana.

Kahden viime vuoden aikana etyleenipohjaisella MMA:n tuotantoprosessilla on ollut vahvin kilpailukyky Kiinan markkinoilla. Tilastojen mukaan etyleenipohjaisen MMA:n tuotantokustannukset ovat alhaisimmat ja kilpailukykyisimmät. Vuonna 2020 etyleenipohjaisen MMA:n teoreettinen hinta oli 5530 yuania tonnilta, kun taas tammi-heinäkuuhun 2023 keskimääräiset kustannukset olivat vain 6088 yuania tonnilta. Sitä vastoin BASF-menetelmällä on korkeimmat tuotantokustannukset, MMA:n kustannusten ollessa 10765 yuania tonnilta vuonna 2020 ja keskimääräisten kustannusten ollessa 11081 yuania tonnilta tammi-elokuussa 2023.

Eri tuotantoprosessien kilpailukykyä arvioitaessa on kiinnitettävä huomiota eri prosessien raaka-aineiden yksikkökulutuksen eroihin. Esimerkiksi etyleenimenetelmän raaka-aineen kulutus on 0,35 kuutiometriä etyleeniä, 0,84 metanolia ja 0,38 synteesikaasua, kun taas BASF-menetelmä on pohjimmiltaan etyleenimenetelmä, mutta sen etyleenin kulutus on 0,429 kuutiometriä, metanolin kulutus 0,387 kuutiometriä ja synteesikaasun kulutus 662 kuutiometriä. Nämä erot vaikuttavat eri prosessien tuotantokustannuksiin ja kilpailukykyyn.

Viime vuosien kustannusarvioiden perusteella MMA:n kilpailukykyjärjestys eri prosesseissa on seuraava: eteenimenetelmä>C4-menetelmä>parannettu ACH-menetelmä>ACH-menetelmä>Lucite-menetelmä>BASF-menetelmä. Tähän järjestykseen vaikuttavat pääasiassa eri prosessien väliset erot julkisessa tekniikassa.

Tulevaisuudessa teknologian ja markkinoiden kehittyessä eri prosessien kilpailukenttä voi muuttua. Erityisesti ilman etikkahappo-MMA-laitetta etyleeni-MMA:n odotetaan säilyttävän kilpailuetunsa jatkossakin.

2.Etikkahappomenetelmä MMA:n odotetaan tulevan kilpailukykyisimmäksi tuotantomenetelmäksi

Kiinan tiedeakatemian prosessitekniikan instituutti on kehittänyt menestyksekkäästi maailman ensimmäisen hiilipohjaisen metanoli-etikkahappo-MMA-teollisen demonstraatiolaitoksen. Laitos käyttää raaka-aineina metanolia ja etikkahappoa, ja aldolikondensaation, hydrauksen jne. prosessien avulla se mahdollistaa MMA-tuotteiden pitkän aikavälin vakaan tuotannon. Tällä prosessilla on selkeä edistyksellisyys, sillä se on lyhyt ja raaka-aineet tulevat hiilestä, mikä tarjoaa ilmeisiä kustannusetuja. Lisäksi Xinjiang Zhongyou Puhui Technology Co., Ltd. suunnittelee laajamittaista 110 000 tonnin vuosittaista teollisuuslaitosta, mikä edistää entisestään Kiinan MMA-teollisuuden uudistamista ja kehitystä. Perinteisiin öljypohjaisiin MMA-tuotantoprosesseihin verrattuna etikkahappoon perustuva MMA-prosessi on ympäristöystävällisempi ja taloudellisesti edullisempi, ja sen odotetaan olevan tärkeä kehityssuunta tulevaisuuden MMA-teollisuudelle.

3.Eri prosessien kustannusvaikutusten painotuksissa on merkittäviä eroja

Eri MMA-tuotantoprosessien kustannusvaikutusten painotuksissa on merkittäviä eroja, ja eri tekijöiden vaikutuspainot kustannuksiin vaihtelevat prosessiteknologian mukaan.

ACH-MMA:n osalta asetonin, metanolin ja akryylinitriilin hinnanmuutoksilla on merkittävä vaikutus sen hintaan. Näistä asetonin hinnanmuutoksilla on suurin vaikutus kustannuksiin, jopa 26 %, kun taas metanolin ja akryylinitriilin hinnanmuutokset vaikuttavat kustannuksiin 57 % ja 18 %. Metanolin kustannusten osuus on sitä vastoin vain noin 7 %. Siksi ACH-MMA:n arvoketjua tutkittaessa on kiinnitettävä enemmän huomiota asetonin kustannusmuutoksiin.

C4-menetelmällä valmistetun MMA:n suurin muuttuva kustannuserä on erittäin puhdas isobuteeni, joka muodostaa noin 58 % MMA:n kustannuksista. Metanolin osuus MMA:n kustannuksista on noin 6 %. Isobuteenin hintavaihteluilla on merkittävä vaikutus C4-menetelmällä valmistetun MMA:n hintaan.

Etyleenipohjaisessa MMA-menetelmässä etyleenin yksikkökulutus muodostaa yli 85 % prosessin MMA-kustannuksista, mikä on suurin kustannusvaikutus. On kuitenkin huomattava, että suurin osa eteenistä tuotetaan itse tuotetuilla tukilaitteilla, ja sisäinen selvitys perustuu enimmäkseen omakustannushintaan. Siksi etyleenin teoreettinen kilpailukykytaso ei välttämättä ole yhtä korkea kuin todellinen kilpailukykytaso.

Yhteenvetona voidaan todeta, että eri tekijöiden vaikutuspainotuksissa kustannuksiin on merkittäviä eroja eri MMA-tuotantoprosesseissa, ja analyysi on tehtävä tiettyjen prosessiteknologioiden perusteella.

4.Millä MMA-tuotantoprosessilla on tulevaisuudessa edullisimmat kustannukset?

Nykyisen teknologisen tilan vallitessa MMA:n kilpailukykyyn eri prosesseissa tulevaisuudessa vaikuttavat merkittävästi raaka-aineiden hintojen vaihtelut. Useissa MMA:n päätuotantoprosesseissa käytettyjä raaka-aineita ovat MTBE, metanoli, asetoni, rikkihappo ja eteeni. Näitä tuotteita voidaan ostaa tai toimittaa sisäisesti, kun taas synteettinen kaasu, katalyytit ja apuaineet, syaanivetyhappo, raakavety jne. toimitetaan oletuksena itse, ja hinta pysyy muuttumattomana.

Näistä MTBE:n hinta seuraa pääasiassa jalostetun öljyn markkinoiden trendivaihteluita, ja jalostetun öljyn hinta on läheisesti sidoksissa raakaöljyn hintaan. Tulevien öljyn hintojen noususuhdanteen perusteella MTBE:n hintojen odotetaan myös osoittavan nousutrendiä, ja odotettu nousutrendi on vahvempi kuin raakaöljyn. Metanolin hinta markkinoilla vaihtelee hiilen hintakehityksen mukana, ja tulevan tarjonnan odotetaan kasvavan merkittävästi. Teollisuusketjumallin kehittyminen johtaa kuitenkin loppupään omakäyttöasteiden nousuun, ja hyödykemetanolin hinnan markkinoilla odotetaan nousevan edelleen.

Asetonimarkkinoiden kysyntä- ja tarjontaympäristö heikkenee, ja uusien projektien rakentaminen ACH-menetelmällä vaikeutuu, ja pitkän aikavälin hintavaihtelut voivat olla suhteellisen heikkoja. Eteenin toimitukset tulevat enimmäkseen sisäisesti, ja sen hintakilpailukyky on vahva.

Näin ollen nykyisen teknologisen tilanteen ja raaka-aineiden hintojen vaihtelutrendin perusteella on edelleen jonkin verran epävarmuutta siitä, mikä MMA:n tuotantoprosessi on tulevaisuudessa kustannuksiltaan edullisin. Voidaan kuitenkin ennakoida, että öljyn ja hiilen tulevien hinnannousujen yhteydessä myös raaka-aineiden, kuten metanolin ja MTBE:n, hintojen odotetaan nousevan, mikä voi vaikuttaa merkittävästi MMA:n kilpailukykyyn eri prosesseissa. Kilpailukyvyn ylläpitämiseksi valmistajien on ehkä etsittävä taloudellisempia ja tehokkaampia raaka-aineiden toimituskanavia ja samalla vahvistettava tuotantoprosessien optimointia ja innovointia tuotantokustannusten alentamiseksi ja tuotteiden laadun parantamiseksi.

Yhteenveto

Kiinassa eri MMA-prosessien kilpailukykysijoituksen odotetaan pysyvän vahvana tulevaisuudessa etyleeniprosessissa, jota seuraavat akryylinitriiliyksikköä tukeva ACH-prosessi ja sitten C4-prosessi. On kuitenkin huomattava, että tulevaisuudessa yritykset kehittyvät teollisuusketjumallissa, joka on kilpailukykyisin toimintatapa edullisten sivutuotteiden ja PMMA:ta tai muita kemiallisia tuotteita tukevien jatkojalostuksen ansiosta.

Etyleenimenetelmän odotetaan pysyvän vahvana sen raaka-aineen, etyleenin, hyvän saatavuuden ansiosta, mikä muodostaa erittäin suuren osan MMA-tuotantokustannuksista. On kuitenkin huomattava, että suurin osa eteenistä toimitetaan sisäisesti, eikä sen teoreettinen kilpailukykytaso välttämättä ole yhtä korkea kuin todellinen kilpailukykytaso.

ACH-menetelmällä on vahva kilpailukyky yhdistettynä akryylinitriiliyksikköön, pääasiassa siksi, että pääraaka-aineena käytettävä erittäin puhdas isobuteeni muodostaa suuren osan MMA-kustannuksista, kun taas ACH-menetelmä voi tuottaa erittäin puhdasta isobuteenia sivutuotteena, mikä alentaa kustannuksia.

C4-menetelmän kaltaisten prosessien kilpailukyky on suhteellisen heikko, mikä johtuu pääasiassa sen raaka-aineiden isobutaanin ja akryylinitriilin merkittävistä hintavaihteluista sekä isobutaanin suhteellisen pienestä osuudesta MMA-tuotantokustannuksissa.

Kaiken kaikkiaan kilpailukykyisin toimintatapa MMA-teollisuusketjussa tulevaisuudessa on yrityksille kehittyä teollisuusketjumallissa, jossa käytetään edullisia sivutuotteita ja jatkojalostusta tukemalla PMMA:ta tai muita kemiallisia tuotteita. Tämä voi paitsi alentaa tuotantokustannuksia ja parantaa tuotteiden kilpailukykyä, myös vastata paremmin markkinoiden kysyntään.