Auf dem chinesischen Markt gibt es mittlerweile fast sechs verschiedene MMA-Herstellungsverfahren, die alle industrialisiert sind. Die Wettbewerbssituation bei MMA ist jedoch zwischen den verschiedenen Verfahren sehr unterschiedlich.

Derzeit gibt es drei gängige Produktionsverfahren für MMA:

Acetoncyanhydrin-Methode (ACH-Methode): Dies ist eines der ersten industrialisierten Produktionsverfahren mit ausgereifter Technologie und einfacher Bedienung.

Ethylencarbonylierungsverfahren: Dies ist ein relativ neues Produktionsverfahren mit hoher Reaktionseffizienz und Produktqualität.

Isobutenoxidationsverfahren (C4-Verfahren): Hierbei handelt es sich um ein Produktionsverfahren auf Basis der oxidativen Dehydrierung von Buten mit leicht verfügbaren Rohstoffen und geringen Kosten.

Auf der Grundlage dieser drei Prozesse ergeben sich folgende drei verbesserte Produktionsverfahren:

Verbesserte ACH-Methode: Durch Optimierung der Reaktionsbedingungen und der Ausrüstung konnten Ausbeute und Produktqualität verbessert werden.

Eisessigsäure-Verfahren: Bei diesem Verfahren wird Eisessigsäure als Rohstoff verwendet. Bei der Herstellung entstehen keine drei Abfallstoffe, was das Verfahren umweltfreundlich macht.

Die Prozesse von BASF und Lucite, die hauptsächlich durch den Namen des Unternehmens repräsentiert werden, haben einzigartige technologische Verbesserungen erfahren, die auf den Merkmalen ihrer jeweiligen Unternehmen basieren und hohe Spezifität und Wettbewerbsvorteile bieten.

Derzeit werden in China mit diesen sechs Produktionsverfahren Einheiten mit einer Größenordnung von 10.000 Tonnen oder mehr produziert. Der Wettbewerb zwischen den verschiedenen Verfahren variiert jedoch stark aufgrund von Faktoren wie ihren jeweiligen Eigenschaften und Kosten. Mit dem technologischen Fortschritt und der Marktentwicklung könnte sich das Wettbewerbsumfeld dieser Produktionsverfahren zukünftig verändern.

Gleichzeitig ist es wichtig zu erwähnen, dass im September 2022 die industrielle Demonstrationsanlage des vom Institut für Verfahrenstechnik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften unabhängig entwickelten Projekts zur 10.000-Tonnen-Methanolessigsäure-zu-Methylmethacrylat-(MMA)-Herstellung auf Kohlebasis erfolgreich in Betrieb genommen wurde, stabil lief und die Produkte den Standards entsprachen. Diese Anlage ist die weltweit erste industrielle Demonstrationsanlage zur Herstellung von Methanolessigsäure-zu-MMA auf Kohlebasis und ermöglicht die Umstellung der inländischen Methylmethacrylat-Produktion von der ausschließlichen Nutzung von Erdölrohstoffen auf die Nutzung von Kohlerohstoffen.

Aufgrund des veränderten Wettbewerbsumfelds haben sich Angebot und Nachfrage für MMA-Produkte verändert, und die Preisentwicklung schwankt geringfügig. In den letzten zwei Jahren lag der höchste Marktpreis für MMA in China bei 14.014 Yuan/Tonne, der niedrigste bei etwa 10.000 Yuan/Tonne. Bis August 2023 ist der MMA-Marktpreis auf 11.500 Yuan/Tonne gefallen. Das wichtigste repräsentative Produkt im nachgelagerten Markt ist PMMA, dessen Marktpreis in den letzten zwei Jahren nur geringe Schwankungen aufwies, mit einem Höchstpreis von 17.560 Yuan/Tonne und einem Mindestpreis von 14.625 Yuan/Tonne. Bis August 2023 schwankte der Mainstream-Preis auf dem chinesischen PMMA-Markt um 14.600 Yuan/Tonne. Es ist zu beachten, dass das Preisniveau der Produkte aufgrund der Tatsache, dass inländische PMMA-Produkte hauptsächlich aus Marken der mittleren bis unteren Preisklasse bestehen, niedriger ist als das des Importmarkts.

1.Ohne Berücksichtigung der Essigsäure-MMA-Einheit war der Ethylen-MMA-Herstellungsprozess in den letzten zwei Jahren am wettbewerbsfähigsten.

In den letzten zwei Jahren war das ethylenbasierte MMA-Herstellungsverfahren auf dem chinesischen Markt am wettbewerbsfähigsten. Laut Statistik sind die Produktionskosten für ethylenbasiertes MMA am niedrigsten und die Wettbewerbsfähigkeit am stärksten. Im Jahr 2020 lagen die theoretischen Kosten für ethylenbasiertes MMA bei 5530 Yuan pro Tonne, während die Durchschnittskosten bis Januar/Juli 2023 nur noch bei 6088 Yuan pro Tonne lagen. Demgegenüber weist das BASF-Verfahren die höchsten Produktionskosten auf: Die MMA-Kosten beliefen sich im Jahr 2020 auf 10765 Yuan pro Tonne, von Januar bis August 2023 betrugen die Durchschnittskosten 11081 Yuan pro Tonne.

Bei der Bewertung der Wettbewerbsfähigkeit verschiedener Produktionsverfahren müssen die Unterschiede im Rohstoffverbrauch berücksichtigt werden. Beispielsweise beträgt der Rohstoffverbrauch des Ethylenverfahrens 0,35 Ethylen, 0,84 Methanol und 0,38 Synthesegas. Das BASF-Verfahren hingegen ist im Wesentlichen ein Ethylenverfahren, verbraucht aber 0,429 Ethylen, 0,387 Methanol und 662 Kubikmeter Synthesegas. Diese Unterschiede wirken sich auf die Produktionskosten und die Wettbewerbsfähigkeit der verschiedenen Verfahren aus.

Basierend auf Kostenschätzungen der letzten Jahre lautet die Rangfolge der MMA-Wettbewerbsfähigkeit verschiedener Verfahren: Ethylen-Verfahren > C4-Verfahren > verbessertes ACH-Verfahren > ACH-Verfahren > Lucite-Verfahren > BASF-Verfahren. Diese Rangfolge wird hauptsächlich durch die Unterschiede in der öffentlichen Technik der verschiedenen Verfahren beeinflusst.

Mit dem technologischen Fortschritt und der Marktentwicklung kann sich die Wettbewerbslandschaft verschiedener Verfahren zukünftig verändern. Insbesondere ohne Berücksichtigung des Essigsäure-MMA-Geräts dürfte Ethylen-MMA seinen Wettbewerbsvorteil weiterhin behalten.

2.Essigsäuremethode MMA wird voraussichtlich die wettbewerbsfähigste Produktionsmethode werden

Das Institut für Verfahrenstechnik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat erfolgreich die weltweit erste industrielle Demonstrationsanlage zur Herstellung von Methanol-Essigsäure-MMA auf Kohlebasis entwickelt. Die Anlage verwendet Methanol und Essigsäure als Rohstoffe und ermöglicht durch Prozesse wie Aldolkondensation und Hydrierung die langfristige, stabile Produktion von MMA-Produkten. Dieses Verfahren ist offensichtlich fortschrittlich: Es ist nicht nur kurz, sondern die Rohstoffe werden auch auf Kohlebasis hergestellt, was klare Kostenvorteile bietet. Darüber hinaus plant Xinjiang Zhongyou Puhui Technology Co., Ltd. eine groß angelegte Industrieanlage mit einer Kapazität von 110.000 Tonnen pro Jahr, um die Modernisierung und Entwicklung der chinesischen MMA-Industrie weiter voranzutreiben. Verglichen mit herkömmlichen MMA-Herstellungsverfahren auf Erdölbasis ist das essigsäurebasierte MMA-Verfahren umweltfreundlicher und wirtschaftlich vorteilhafter und dürfte sich zu einer wichtigen Entwicklungsrichtung für die zukünftige MMA-Industrie entwickeln.

3.Es gibt erhebliche Unterschiede in den Kostenauswirkungen verschiedener Prozesse

Es bestehen erhebliche Unterschiede hinsichtlich der Kosteneinflussgewichte verschiedener MMA-Herstellungsverfahren, und die Einflussgewichte verschiedener Kostenfaktoren variieren je nach Prozesstechnologie.

Bei ACH-MMA haben Preisänderungen bei Aceton, Methanol und Acrylnitril erhebliche Auswirkungen auf die Kosten. Preisänderungen bei Aceton haben mit 26 % den größten Einfluss auf die Kosten, während Preisänderungen bei Methanol und Acrylnitril 57 % bzw. 18 % der Kosten beeinflussen. Im Gegensatz dazu betragen die Kosten für Methanol nur etwa 7 %. Daher muss bei der Untersuchung der Wertschöpfungskette von ACH-MMA den Kostenänderungen bei Aceton mehr Aufmerksamkeit gewidmet werden.

Bei der Herstellung von MMA nach dem C4-Verfahren ist hochreines Isobutylen mit etwa 58 % der größten variablen Kostenfaktor. Methanol macht etwa 6 % der MMA-Kosten aus. Die Preisschwankungen bei Isobuten haben erhebliche Auswirkungen auf die Kosten von MMA nach dem C4-Verfahren.

Bei ethylenbasiertem MMA macht der Ethylenverbrauch pro Einheit über 85 % der MMA-Kosten dieses Prozesses aus und ist somit der Hauptkostenfaktor. Es ist jedoch zu beachten, dass der Großteil des Ethylens als Eigenproduktionsprodukt produziert wird und die interne Abrechnung meist auf Selbstkostenbasis erfolgt. Daher ist die theoretische Wettbewerbsfähigkeit von Ethylen möglicherweise nicht so hoch wie die tatsächliche.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es erhebliche Unterschiede hinsichtlich der Einflussgewichtung verschiedener Faktoren auf die Kosten in verschiedenen MMA-Herstellungsprozessen gibt und die Analyse auf der Grundlage spezifischer Prozesstechnologien durchgeführt werden muss.

4.Welches MMA-Herstellungsverfahren wird in Zukunft die geringsten Kosten verursachen?

Beim aktuellen Stand der Technik wird die Wettbewerbsfähigkeit von MMA in verschiedenen Prozessen künftig maßgeblich von Schwankungen der Rohstoffpreise beeinflusst. Zu den in mehreren wichtigen MMA-Produktionsprozessen verwendeten Rohstoffen gehören MTBE, Methanol, Aceton, Schwefelsäure und Ethylen. Diese Produkte können zugekauft oder intern geliefert werden. Synthesegas, Katalysatoren und Hilfsstoffe, Blausäure, Rohwasserstoff usw. werden hingegen standardmäßig selbst geliefert, und der Preis bleibt unverändert.

Der MTBE-Preis folgt dabei hauptsächlich den Schwankungen des Marktes für raffiniertes Öl und ist eng mit dem Rohölpreis verknüpft. Unter der Prämisse eines optimistischen Ausblicks für die zukünftige Ölpreisentwicklung wird auch für den MTBE-Preis ein Aufwärtstrend erwartet, der stärker ausfällt als der für Rohöl. Der Methanolpreis schwankt mit der Entwicklung der Kohlepreise, und das zukünftige Angebot dürfte weiter deutlich steigen. Die Entwicklung des industriellen Kettenmodells wird jedoch zu einem Anstieg der nachgelagerten Eigenverbrauchsquoten führen, sodass der Preis für Methanol als Rohstoff weiter steigen wird.

Das Angebots- und Nachfrageumfeld auf dem Acetonmarkt verschlechtert sich, was den Bau neuer Projekte mit der ACH-Methode behindert. Langfristige Preisschwankungen könnten relativ gering ausfallen. Ethylen wird größtenteils intern geliefert und weist eine starke Preiswettbewerbsfähigkeit auf.

Aufgrund der aktuellen technologischen Situation und der schwankenden Rohstoffpreise besteht daher weiterhin Unsicherheit darüber, welches MMA-Herstellungsverfahren künftig die niedrigsten Kosten aufweisen wird. Es ist jedoch absehbar, dass im Zuge zukünftiger Öl- und Kohlepreissteigerungen auch die Preise für Rohstoffe wie Methanol und MTBE steigen werden, was die Wettbewerbsfähigkeit von MMA in verschiedenen Verfahren erheblich beeinträchtigen könnte. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Hersteller möglicherweise nach wirtschaftlicheren und effizienteren Rohstoffversorgungskanälen suchen und gleichzeitig die Optimierung und Innovation der Produktionsprozesse verstärken, um die Produktionskosten zu senken und die Produktqualität zu verbessern.

Zusammenfassung

Die Wettbewerbsfähigkeit verschiedener MMA-Prozesse in China wird auch in Zukunft voraussichtlich beim Ethylen-Prozess hoch bleiben, gefolgt vom ACH-Prozess zur Unterstützung der Acrylnitril-Anlage und schließlich dem C4-Prozess. Zukünftig werden sich Unternehmen jedoch in einem industriellen Kettenmodell entwickeln, das durch kostengünstige Nebenprodukte und die nachgelagerte Unterstützung von PMMA oder anderen chemischen Produkten die wettbewerbsfähigste Betriebsweise darstellt.

Dass die Ethylenmethode voraussichtlich weiterhin stark bleiben wird, liegt an der hohen Verfügbarkeit des Rohstoffs Ethylen, der einen sehr hohen Anteil der MMA-Produktionskosten ausmacht. Allerdings ist zu beachten, dass der Großteil des Ethylens intern bereitgestellt wird und die theoretische Wettbewerbsfähigkeit möglicherweise nicht ganz so hoch ist wie die tatsächliche.

Das ACH-Verfahren ist in Kombination mit einer Acrylnitrilanlage äußerst wettbewerbsfähig, vor allem weil hochreines Isobutylen als Hauptrohstoff einen großen Anteil der MMA-Kosten ausmacht, während beim ACH-Verfahren hochreines Isobutylen als Nebenprodukt entstehen kann, wodurch die Kosten gesenkt werden.

Die Wettbewerbsfähigkeit von Verfahren wie dem C4-Verfahren ist relativ gering, was vor allem an den erheblichen Preisschwankungen der Rohstoffe Isobutan und Acrylnitril sowie am relativ geringen Anteil von Isobutan an den MMA-Produktionskosten liegt.

Insgesamt wird die wettbewerbsfähigste Betriebsweise der MMA-Industriekette in Zukunft darin bestehen, dass sich Unternehmen in einem Industriekettenmodell entwickeln, das kostengünstige Nebenprodukte und nachgelagerte unterstützende PMMA- oder andere chemische Produkte verwendet. Dies kann nicht nur die Produktionskosten senken und die Wettbewerbsfähigkeit der Produkte verbessern, sondern auch die Marktnachfrage besser decken.