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TDI行业研究

行业简介

TDI行业属于聚氨酯原料行业，TDI的中文全称是甲苯二异氰酸酯，无色至淡黄色液体。有强烈的刺激气味。有毒。溶于乙醚、丙酮和某些其他有机溶剂。与水作用发生二氧化碳。与二元醇作用而成线性聚氨基甲酸酯和聚氨酯树脂。

TDI是一种混合型的异氰酸酯。聚氨酯工业常用的 TDI 是2，4-TDI 和2，6-TDI 两种异构体质量比为 80:20的混合物，目前 90％以上的 TDI 用于聚氨酯软泡的生产，少量用作聚氨酯硬泡、聚氨酯系列胶粘剂/密封剂、聚氨酯系列涂料和聚氨酯弹性体的中间体。聚氨酯被世界化工界视为继聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和 ABS之后的第六大塑料合成材料，逐渐风靡全球，有着极其广泛的用途。随着我国国民经济持续快速发展，拉动了国内 TDI 需求的迅速增长，我国已成为亚太地区最大的异氰酸酯消费市场，并且是世界上最具发展潜力的地区。其中来自石化、建筑、电子、造船、航空、汽车、包装、家电、家具、纺织和建材业对 TDI 需求的增长为主要驱动因素，上世纪 80～90 年代是我国 TDI高速发展时期，年均需求增长率约达 15%，2000 年以后进入稳定发展期，年均需求增长率仍保持在 8%左右，2005 年 TDI 需求增长率将可达8.5%-10%。

聚氨酯是世界具有发展前途的五大合成材料之一，其工业发展较快，过去几年一直保持较快速度的增长。随着科技的进步及新应用领域的拓展，聚氨酯工业的发展给人们带来了便利和舒适的生活。在我国经济持续稳定发展的前提下，我国聚氨酯工业驶入了高速发展的快车道。

甲苯二异氰酸酯（TDI），作为重要的聚氨酯原材料，它的应用与发展越来越多地被世界化工业所重视；随着聚氨酯工业的迅猛发展，未来五年全球TDI的需求将以每年3%左右的速度增长、亚洲地区的增长速度将保持在5%左右、而中国的需求势头较为强劲，未来五年年均增长率高达8%左右，为世界TDI需求增长最快的地区之一。

TDI以甲苯为原料，需经硝酸硝化，光气酯化，工艺条件苛刻。现有TDI生产过程中使用到的液氯和合成的光气都是剧毒产品，环保要求非常严格。从未来化学工业发展的方向来看，非光气化法合成TDI将取代光气化法合成TDI，这也表明TDI生产工艺的发展将朝着绿色合成新工艺和清洁技术的方向迈进。

市场分析

1．市场容量

从全球聚氨酯工业的发展趋势看，二十一世纪头二十年，TDI产业的发展仍然保持着强劲的增长势头，亚洲地区的需求增长远高于世界其他地区。据国际异氰酸酯协会统计，2002年全球TDI的产能为170万吨，需求为150万吨，2003年TDI的产能为186万吨，需求为160万吨，2004年TDI的产能为205万吨，需求为175万吨。预计在未来的10年，全球TDI的年需求增长率为4%，而亚洲地区的TDI的需求增长将达到7%，中国市场TDI的需求增长率高达10%，到2015年，中国将成为全球最大的TDI生产及消费市场。 具体到中国来看，2005年，国内TDI厂家生产TDI产量共计在6.3万吨左右，其中聚银公司（含银达公司）为2.9万吨、沧州大化为2.4万吨、太原蓝星为1万吨，山东巨力新建TDI装置一直处于试车状态，暂无产品投放市场。从2005年的情况看，国内TDI的需求量在30万吨左右，国产货的市场占有率在21%左右，

其中绝大部分依赖进口。另据中国聚氨酯协会预测，2010年产量约为70万吨，需求量将达到58万吨，届时我国将由TDI进口大国转变为出口大国。

2．产品制造工艺和需求：

从国际上TDI制造的工艺技术上看，主要分为两大派别：一是以瑞典杜邦技术为主的传统工艺，二是以德国巴斯夫技术为代表的改进型工艺。从国内厂家的情况看，聚银公司采用的是巴斯夫工艺，沧化和蓝星采用的是杜邦工艺。这两类工艺技术的特点对比如下：

序号 一 1 2 3 4 5 6 7 二 1 2 3 4 5 6 7 项目 TDA合成 催化剂 压力、温度 反应器 催化剂分离 溶剂 流程 除焦油方式 TDI合成 溶剂 二步反应 压力、温度 光气形态 光气回收 NCO 残渣浓缩 巴斯夫工艺 镍催化剂 较高 搅拌釜式 靠重力沉降分离，工艺简单 反应使用乙醇做溶剂 TDA精馏为四塔流程 焦油在精馏中从TDA中去除 使用高沸点DEIP做溶剂 分别在两个设备中完成 较高 反应中使用液态光气 以液态光气回收 回收溶剂中NCO问题较突出 采用搅拌式浓缩器 杜邦工艺 钯碳催化剂 较低 循环混合式 催化剂过滤分离，工艺较繁琐 反映不使用溶剂 TDA精馏为二塔流程 焦油在精馏中不分离，随TDA进入TDI合成 使用低沸点ODCB做溶剂 在同一个设备中完成 较低 反应中使用气态光气 通过ODCB吸收光气溶液 回收溶剂中NCO问题基本不存在 采用Listr技术连续浓缩 通过对两种工艺的比较，我们看到：

在TDI工艺氢化反应（TDA合成）的核心技术上：巴斯夫工艺采用透平式搅拌器高速搅拌负压吸氢技术，反应使用乙醇做溶剂，用镍催化剂催化加氢。其优点是反应均匀，催化剂分离工艺简捷，催化剂损耗低，缺点是反应器搅拌装置机封容易损坏，材料质量要求高。而杜邦工艺采用大功率大流量循环泵逆向喷淋吸氢工艺，使用钯碳催化剂催化加氢，其优点是反应不使用溶剂，缺点是能耗高，催化剂分离工艺繁琐，催化剂损耗大。

在TDI制造工艺光化反应（TDI合成）的核心技术上：巴斯夫工艺采用高沸点DEIP溶剂、喷射塔式两部反应工艺，优点是混合均匀，反应完全，副产物少，产品纯度高，缺点是高沸点DEIP溶剂在反应过程中

将与光气发生副反应，消耗较大，而且生产的副产物随溶剂返回反应系统，容易造成反应系统地堵塞。而杜邦工艺采用的是ODCB轻溶剂的一步法生产工艺，优点是工艺流程相对简化，溶剂消耗低，不发生副反应；缺点是一步法反映得率低，原材料消耗较大，容易造成TDI成本高。

TDI产品的主要质量要求为高纯度（99.5wt%以上，上海BASF产品纯度高达99.86%，2.4TDI ≥80±1，2.6TDI≥20±1）低可水解氯含量（≤0.01 wt%，上海BASF产品达到0.005wt%）、低酸度（≤0.004 wt%）和低色度（≤30APHA，上海BASF产品达到20APHA）。

3、各消费群容量及结构变化

TDI在全球范围内主要用于生产软质聚氨酯泡沫塑料，而软质聚氨酯泡沫塑料可广泛应用制造软质聚氨酯泡沫塑料，而软质聚氨酯泡沫塑料可广泛应用制造软包家具、床垫和汽车座椅等，国内TDI应用最为广泛的也是软泡市场，约占总共应用的80%以上，其次使用领域是涂料市场，约占国内TDI应用市场份额的16.7%，另外粘胶剂、密封剂、弹性材料和塑胶市场也占一定的应用市场份额。

从目前TDI在国内下游的应用领域上看，巴斯夫的TDI产品在软泡、弹性体等领域认可度高，其2004年针对国内油漆和涂料市场的开发较为成功，客户比较认可；兵器集团TDI产品在软泡领域深受用户的青睐，在油漆和涂料领域尚处于开拓阶段；中国化工集团的TDI产品几乎集中在软泡领域，在涂料和油漆市场几乎尚未涉足，而且客户的认可度普遍不及兵器集团和巴斯夫的产品，其品质与前两者有较为明显的差异。

4、价格趋势

由TDI 本身的特点（包括应用领域及应用现状）决定了TDI产品价格弹性较大。TDI产品的市场价格虽然受到成本的制约，但是更多的是由市场供需状况所决定的。上游产业以及上游原材料价格的上升对于TDI 的生产成本起到较大的影响，但是对于TDI产品在市场的价格的影响却很难去评估。这就是因为瞬息万变的市场行情主要是由市场供应和需求状况所决定的。

TDI价格对于需求而言表现得比较刚性。价格上涨必然会影响到需求，但是其影响相对有限，只有达到一定“量变”的情况下才会发生“质变”，即需求因价格的原因而大幅下降。TDI 的这种刚性也主要是由于TDI 本身的应用所决定的。目前TDI主要应用于软泡，从其价格等综合方面考虑其在软泡方面的应用被替代的可能性很小。

由于TDI生产中所涉及的DNT、氢气、一氧化碳、氯气、包装物、副产盐酸、电、蒸汽、折旧费和技术提

成费十项重要的成本支出项目占TDI完全生产成本的75%左右，测算国内TDI厂家完全生产成本：兵器集团约为13940元/吨、中国化工集团约为14467元/吨、上海巴斯夫约为11506.17元/吨。

对TDI产品的销售价格，我们参照2005年TDI产品的平均售价20000元/吨和2005年10月份TDI的平均售价22800元/吨；结合TDI在中国的高增长性，国内三大TDI生产集团的利润率均应在15%以上。从产品质量差异和用户认同度的因素考虑，预计上海巴斯夫的产品售价可能比兵器集团TDI产品的价格高出100元/吨左右；兵器集团TDI产品的售价比中国化工集团的TDI产品售价高出200元/吨左右。

但由于国内TDI市场需求目前大部分依赖于进口，国内TDI市场价格受国际几大行业巨头的联盟控制影响较大。今年国内 TDI 价格从 05 年初的 2 万元／吨左右大幅上涨到目前 2.6万元／吨，预计 06 年均价明显将高于 05 年。上涨的原因主要有：原料价格上涨、北美飓风后重建对于 TDI 需求旺盛、我国商务部的反倾销期中复审等，06 年 1 月 10 日，商务部就沧州大化提起的 TDI 反倾销期中复审做出裁决，日、韩的公司的反倾销税率大幅上调。反倾销税率的上调对国内的价格形成较强的支撑。

5、市场发展趋势及预测

无论从全球范围来看还是以我国国内现状为依据，TDI及其相关产业在近年来可以说是又有了长远的发展。虽然TDI的工业生产技术仍然属于垄断技术，但是由于其产品具有剧毒性的特点，近年来其生产技术对于发展中国家的开放程度也有所提高。截至目前为止，我国的沧州大化、甘肃白银、蓝星化工都拥有TDI的生产装置。今年年底，巨力化学的装置也将正式启动，其后还有锦西化工等。但是，业内几家超大型跨国公司还没有放弃对TDI技术及其市场的垄断地位。 行业分析

1、技术发展趋势

目前代替光气制造异氰酸酯的工艺有三种，分别是由伯胺和二氧化碳或碳酸二甲酯制造异氰酸酯、伯胺和一氧化碳进行氧化羰基化制造异氰酸酯、硝基苯和一氧化碳还原羰基化制造异氰酸酯，但这三种工艺正处在研究开发过程中，尚未实现工业化生产。比较有希望和前途的是伯胺和碳酸二甲酯在催化剂的作用下生成氨基甲酸酯，氨基甲酸酯再热分解生成TDI，其副产品甲醇可再利用生产碳酸二甲酯，由于碳酸二甲酯是一种无毒低污染的基础化学品，它取代了光气，对环保、安全有利，又因它在反应过程中不含氯根，腐蚀性少，对设备材质要求低，因而是一种绿色、清洁的生产过程。

2、集中度分析

据统计，2005年国内TDI的需求量在30万吨左右，国产货的市场占有率在21%左右，其中绝大部分依赖进口。主要来源是日本三井、BAYER，BASF，KFC，南亚以及波兰货。从进口的货量上看，日本和韩国的TDI产品是我国进口的主渠道，主要以日本三井、韩国巴斯夫、KFC、OCI为代表；2005年日韩货源对中国市场的出口量超过20万吨，占整个国内消费市场的60%以上。同时，波兰TDI异军突起，2005年出口总量猛增到近2万吨；相比之下，其他阿根廷、印度等杂牌货源市场份额基本萎缩至零。

从2005年国内TDI厂家的情况看，银光聚银公司成功完成了2.4万吨新线的建设投产，总体产能接近5万吨的水平、葫芦岛5万吨TDI项目正处于紧锣密鼓的建设之中，计划2007年投产；沧州大化完成TDI“2改3”项目，其黄骅5万吨TDI项目也正式启动，计划于2007年投产；太原蓝星3万吨TDI装置的生产负荷一直不高，但05年的生产情况好于04年；上海巴斯夫16万吨TDI项目正在建设之中，计划于06年下半年投产。另外，2005年中国化工集团完成了对沧州化工集团的整体收购，从而使其拥有了太原和沧州两个TDI生产基地，按照国内TDI厂家的改扩建计划，到“十一五”末国内TDI市场将形成以兵器集团（15万吨）、上海巴斯夫（16万吨）和中国化工集团（13万吨）为代表的三足鼎立格局。

从2005年国外TDI厂家的情况看，与国内如火如荼的建设形势相反，国外有多家TDI场上宣布永久性关闭一些TDI装置。拜耳材料科学关闭了在弗吉尼亚New Martinsville年产量5万吨的TDI生产设备；利安德化学公司于宣布对路易斯安那州TDI工厂进行永久性停产；韩国KFC也有出售其TDI生产线的意向。国外TDI厂家的关停转卖的举动从一个侧面表明了全球TDI的制造中心正向亚洲地区（尤其是中国）转移。除此之外，2006年1月10日国家商务部出台的TDI反倾销复审裁决较大幅度地提高了日本三井和韩国巴斯夫的税率，从而加速了国内TDI厂家的前进步伐，为未来几年国内TDI市场格局的形成奠定了外部环境的基础。

3、供应链分析

目前国内外至今大多仍采用液相光气法生产TDI。首先是甲苯同硝酸反应生成二硝基甲苯（DNT）（这里，二硝基甲苯DNT同硝酸再次进行硝化反应，可生成民爆类产品如TNT等），二硝基甲苯同氢气进行氢化还原反应后合成甲苯二胺（TDA），甲苯二胺同光气进行光化反应后合成甲苯二异氰酸酯（TDI）。 现有的生产工艺技术复杂、流程长、生产使用的有毒氯气和光气，会产生大量氯化氢有害气体，同时还在异氰酸酯产物中含有大量难分离的可水解氯化物，因此寻找更经济、更安全、无环保污染的非光气法合成路线势在必行。 当前全球非光气法生产工艺研发热点，主要集中在还原羰基化法和碳酸二甲酯法两种方法上，其中尤以碳酸二甲酯法新工艺反应副产的甲醇可循环使用，而目前国外著名大公司兴建经济规模的 TDI 生产装置正努力采用当今世界最先进工艺技术，无可否认应当更为具有竞争力。相比之下，国内从国外引进的 TDI 装置虽几经消化吸收，自主开发的生产工艺技术取得某些进步，但耗资多，仍未脱离光气法传统工艺。