聚乙醇酸(PGA)與聚乳酸(PLA)、PBAT等其他可降解材料相比,具有全自然域降解、高阻隔性、高強度、高耐熱等特點,在我國有著廣闊的應用領域與發展前景。早先,工信部發文指出,我國聚乙醇酸(PGA)生物可降解塑料產業步伐加快。隨著“限塑令”的推進,可降解塑料替代產品成為化工行業關注的焦點,也是“十四五規劃"中提到的化工新材料之一。
一、PGA簡介
聚乙醇酸,又稱聚羥基乙酸,它來源于α一羥基酸,即乙醇酸。乙醇酸是正常人體在新陳代謝過程中產生的,乙醇酸的聚合物就是聚乙醇酸(Polyglycolic acido,簡稱為PGA),工藝技術路線以乙交酯開環聚合法為主。
國際上主要通過乙醇酸、乙醇酸酯、乙交酯等原料在催化劑作用下縮聚而成,工藝技術路線以乙交酯開環聚合法為主。
二、PGA市場需求概況
PGA產品由于具有較好的氣體阻隔性、生物相容性和可降解性,在醫用縫合線、組織修復、一次性可降解制品等領域具有較好的應用前景。近年來,日本、美國等發達國家積極開發聚乙醇酸(PGA)、脂肪族聚酯(PCL)等新型石油基可降解塑料。聚乙醇酸類可降解材料產能主要集中在美國、日本,國內需求基本全部依賴進口。
可降解塑料市場需求增速不斷升高,過去五年我國生物降解塑料消費量平均增速在20%左右,2019年,國內生物降解塑料消費量由于受產量限制,消費量約為26萬噸。在國內“限塑”政策密集出臺,并逐步落地情況下,可降解塑料市場需求增速將進一步升高,2024年有望突破百萬噸。
三 、PGA國內項目規劃
由于技術壁壘高、市場規模小等因素,早先國內PGA產業化一直裹足不前。在可降解塑料迎“十四五”新政策下,PGA作為一種全生物降解塑料,需求快速增長,產業化發展蓄勢待發。
為加快推動PGA產品研發與應用,降低產品成本,拓展市場應用領域,中石化、國家能源集團、神華榆林能源化工、上海浦景化工等企業,積極探索通過開展強強合作,整合優化資源,增強優勢互補,共同推動加快產業化進程,促進我國可降解塑料產業高質量發展。
1. 上海浦景化工
產能:已有1500噸+在建5萬噸/年
產地:內蒙古包頭
上海浦景化工技術股份有限公司成立于2005年,是由國家能源集團和國機集團共同持股的混合所有制企業。
2010年煤基合成氣制取PGA技術取得突破,上海浦景化工獨立開發 “合成氣制乙醇酸技術”,制備出99.6% 以上的高純度乙醇酸晶體產品。2018年上海浦景化工在內蒙古包頭開工建設相關項目,截至目前已有1500噸產能投放,據悉明年繼續擴增5萬噸。
2018年,它的全資子公司——內蒙古浦景聚合材料科技有限公司投資5.5億元在九原區建廠,以神華包頭煤化工有限責任公司的煤制合成氣為原料,通過酯化、羰化、精餾、聚合等8道工序制作聚乙醇酸,同時也成為了煤制烯烴產業鏈延伸項目。
2020年7月中旬,內蒙古浦景正式在九原工業園區投入試生產,“一實現1500噸聚乙醇酸生產能力,等二期項目全部建成后,將達到1萬噸聚乙醇酸生產規模。
2. 國家能源集團
產能:5萬噸/年
產地:陜西榆林
2021年3月1日,國家能源集團榆林能源化工有限公司5萬噸/年聚乙醇酸示范項目舉行開工儀式。
國家能源集團神華榆林能源化工有限公司5萬噸/年聚乙醇酸示范項目位于陜西省榆林市榆神工業區清水工業園北區,為全球首套聚乙醇酸裝置,總投資約10億元,占地總面積9.8公頃,建設5萬噸/年聚乙醇酸,是國家示范性項目。該項目是煤制烯烴產業鏈延伸項目,項目投產后,將實現我國在可降解塑料(PGA)領域零的突破。
3. 中國石化長城能源化工
產能:50萬噸/年
產地:貴州
2020年底,中石化長城能源化工(貴州)有限公司50萬噸/年聚乙醇酸(PGA)項目環境影響評價展開第一次公示,標志著該項目正式啟動建設。
2021年,4月22日,中國石化長城能源化工(貴州)有限公司50萬噸年聚乙醇(PGA)項目總圖及場平方案討論會召開,建設地在貴州畢節,項目分兩期建設,一期20萬噸/年PGA裝置于2024年建成,二期30萬噸/年PGA裝置于2026年建成。項目一期設置4套5萬噸/年的PGA生產裝置,共計20萬噸/年,單套生產裝置與國內最大規模的生產裝置一致。
5月18日,中石化集團公司董事到織金調研中石化長城能源化工(貴州)有限公司50萬噸/年PGA項目建設工作。
4. 久泰新材料
2021年3月15日,內蒙久泰公司舉行PGA環保降解材料科研試驗車間開工儀式。
PGA科研試驗項目是依托久泰自主研發的聚乙醇酸技術,利用現有項目豐富的中間產物乙醇酸,建設世界首條由煤經乙醇酸制備聚乙醇酸樹脂生產線。
久泰多年來持續推進乙二醇、聚乙醇酸以及芳烴和聚酯新材料等產品的研發,并與道恩集團等溝通與交流。久泰已建成投產120萬噸甲醇和60萬噸聚烯烴項目。目前在托克托工業園建設100萬噸乙二醇和大路工業園120萬噸乙二醇項目。
5. 湖北化肥
產能:5萬噸/年
產地:湖北
2020年8月11日,中國石化與湖北省人民政府簽署戰略合作框架協議,明確支持湖北化肥就地改造,建設中國石化首個聚乙醇酸新材料項目。目前處于審批階段。
2021年3月25日,湖北化肥5萬噸/年聚乙醇酸新材料項目基礎設計開工會召開,重點討論項目建設基礎設計、進度計劃,進一步優化工藝包,對接“三同時”中安全預評價、環境影響評價中部分基礎數據等,
6. 丹化科技
產能:3000噸/年
產地:江蘇
丹化科技近幾年利用煤制乙二醇裝置在可降解塑料聚乙醇酸(即PGA)領域進行了一些研發工作,2017年在江蘇成立了一家新材料公司,研發可降解塑料原料PGA,已建成年產3000噸聚乙醇酸中試裝置,該裝置已陸續進行了多次試運行,并外購其他可降解原料進行后期改性研發,目前已試產出部分日用品,2020年該部分業務實現銷售收入1058萬元。
7. 通遼金煤化工
產能:3000噸/年
產地:內蒙古
通遼金煤化工有限公司由中科院、上海金煤控股、丹化科技投資建立,首期投資22億元,以褐煤為原料生產乙二醇的現代化高新技術企業。采用通遼金煤子公司江蘇金聚合金材料有限公司自主研發的煤基合成氣羰基法制備PGA技術。2018年12月,通遼金煤3000噸/年PGA的第一批產品下線。項目于2017年開工,未來規劃30萬噸/年生產線。
聚乙醇酸PGA優勢
1. PGA具有獨特的性能,在包裝及通用塑料制品領域具有競爭優勢。
2. 通過改性可以揚長避短,實現PGA材料在更多領域的使用,是對現有生物降解塑料產品線的有效補充。
3. PGA在包裝及通用塑料應用領域的改性研究較少,仍有很大發展空間。
4. 目前“合成氣制PGA技術”已經完成工業放大驗證,未來PGA產能將進一步擴大,成本將進一步降低,市場應用前景廣闊。
5月以來,有關可降解塑料的政策消息接連發布,進一步提振塑料市場對可降解塑料的信心。
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2024年11月1日起,降解塑料領域兩項新國家標準《聚乳酸》GB/T29284-2024、《全生物降解聚乙醇酸(PGA)》GB/T43953-2024正式實施。
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