PLA行業(yè)調(diào)研專題

2017年11月15日●廈門WuhanXurihuaEnvironmentalProtectionTechnologyCo.Ltd.公司地址：武漢市硚口區(qū)解放大道626號K11寫字樓33層總部電話真漢旭日華環(huán)保科技股份有限公司PLA行業(yè)調(diào)研報告目錄01PLA介紹及生產(chǎn)工藝02PLA產(chǎn)業(yè)鏈03PLA競爭格局04業(yè)務靶點PLA介紹及生產(chǎn)工藝生物可降解塑料泛指在一定環(huán)境下，可以由光、生物等分解引發(fā)降解，并最終完全降解變成無公害的小分子(如二氧化碳、甲烷、水)、無機鹽及新的生物質(zhì)的塑料。其按照原料分類可分為生物基可降解塑料與石油基可降解塑料，常見的生物可降解塑料包括PLA、PHA、PBS、PBAT、PCL等。圖1PLA制備化學式PLA是最常見的可降解塑料之一。PLA（聚乳酸）是以生物發(fā)酵生產(chǎn)的乳酸為主要原料聚合得到的聚合物。單個的乳酸分子中有一個羥基和一個羧基，多個乳酸分子在一起，羥基與別的分子的羧基脫水縮合，羧基與別的分子的羥基脫水縮合，形成了聚乳酸。PLA原料來源充分且可以再生，生產(chǎn)過程無污染，而且產(chǎn)品可以生物降解，使用后的PLA可以通過堆肥，在溫度高于55℃或富氧和微生物作用下降解為二氧化碳和水，實現(xiàn)在自然界中的物質(zhì)循環(huán)，不會對環(huán)境產(chǎn)生影響，因此是理想的綠色高分子材料。PLA還具有可靠的生物安全性、生物可降解性、良好的力學性能和易加工性，被廣泛用于包裝、紡織行業(yè)、農(nóng)用地膜和生物醫(yī)用高分子等行業(yè)。PLA的缺點是降解條件相對苛刻。PLA介紹及生產(chǎn)工藝圖2PLA一步法生產(chǎn)流程PLA介紹及生產(chǎn)工藝圖3PLA兩步法生產(chǎn)流程PLA介紹及生產(chǎn)工藝表1PLA合成技術對比核心技術優(yōu)點缺點代表企業(yè)直接聚合法副產(chǎn)物水分的脫除(1)產(chǎn)率高，能得到接近理論產(chǎn)單的聚乳酸。(2)流程簡短，工藝簡單，合成的聚乳酸不含催化劑，成本低。(1)原料乳酸中不揮發(fā)性的雜質(zhì)最終都留在聚乳酸成品中，因此只能使用純凈的乳酸為原料；(2)隨著反應的進行，反應體系的黏度越來越大，反應副產(chǎn)物水在粘性熔融物中難以除去，很難保證反應向生成聚合物方向進行，易發(fā)生解聚；(3)所得聚乳酸的分子量較低，只有5000左右，限制了廣泛應用。國內(nèi)僅有同杰良公司采用該技術丙交酸開環(huán)聚合法丙交酯的純化(1)可得到高分子量的聚乳酸，最高可達80萬左右；(2)可使用純度不高的乳酸為原料，因為揮發(fā)性的丙交酯可與非揮發(fā)性雜質(zhì)分離，在用重結晶法或蒸餾法提純時還可以進一步去除雜質(zhì)；(3)可以通過控制丙交酯的純度及反應條件，實現(xiàn)生產(chǎn)高分子量及化學結構可控、力學性能較好的PLA。(1)粗丙交酯中含有水、乳酸、乳酸低聚物等雜質(zhì)，丙交酯的純度和產(chǎn)率會直接影響聚乳酸的質(zhì)量和生產(chǎn)成本，丙交酯必須提純才能聚合得到高分子量的產(chǎn)品；(2)整個過程需要在高溫、負壓及催化的條件下進行，工藝過程復雜，成本較高。大多數(shù)公司采用該技術，如NatureWorks、Total、Corbion、金丹科技、漸江海正、豐原集團等PLA介紹及生產(chǎn)工藝PLA產(chǎn)業(yè)鏈第三梯隊河北華丹

深圳易生

豐原集團

光華偉業(yè)

永樂生物

江蘇天仁010302第二梯度第一梯隊美國NatureWorks荷蘭Corbion-Purac浙江海正金丹科技

萬華化學

中糧生物

上海同杰良PLA競爭格局PLA競爭格局表2PLA生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈對比合作科研機構產(chǎn)業(yè)鏈情況上海同杰良同濟大學采用一步法生產(chǎn)工藝，具備“乳酸-聚乳酸”生產(chǎn)能力。浙江海正長春應化所具備從乳酸和丙交酯兩條路線合成聚乳酸的能力缺乏乳酸生產(chǎn)能力，需要國內(nèi)金丹科技等企業(yè)采購能夠生產(chǎn)丙交酯，可實現(xiàn)部分自供。金丹科技南京大學具備乳酸生產(chǎn)能力；正在打通“乳酸-丙交酯”產(chǎn)業(yè)鏈，嘗試生產(chǎn)中間體丙交酯PLA競爭格局表3PLA典型生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈對比企業(yè)地區(qū)產(chǎn)能(萬噸)市占率國內(nèi)河北華丹河北510.289豐原集團安徽1010.28%浙江海正浙江4.59.25%吉林中糧生化有限公司吉林36.17%永樂生物河南24.11%深圳易生深圳12.06%上海同杰良上海12.06%光華偉業(yè)深圳12.06%江蘇天仁江蘇0.51.03%江蘇九鼎江蘇0.51.03%國外Natureworks美國1530.83%Corbion-Purac荷蘭7.515.42%FKuRKunststoffGmbHWillich德國24.11%SynbraHoldingbv荷蘭0.51.03%futerroEscanaffles比利時0.150.31%合計48.65100%表3

2023年全球PLA產(chǎn)能PLA競爭格局表4國內(nèi)PLA在建產(chǎn)能分布企業(yè)地區(qū)產(chǎn)能(萬噸)備注浙江友誠浙江50豐原集團安徽40同邦新材料山東30山東泓達生物科技有限公司山東16東部灣(上海)生物科技有限公司上海8永樂生物河南8浙江海正浙江3金發(fā)科技廣東3金丹科技河南1河南龍都天仁生物材料有限公司河南1合計160PLA競爭格局業(yè)務靶點1.生物醫(yī)藥應用一次性輸液工具、免拆型手術縫合線、藥物緩解包裝劑、人造骨折內(nèi)固定材料、組織修復材料、人造皮膚2.一步法--溶液聚合法在反應體系中加入一種有機溶劑，該溶劑能夠溶解聚合物但不參與反應，并且能夠與反應體系中的水分形成共沸物，通過共沸回流，可以不斷將水從反應體系中帶出，保證反應向正方向進行，從而合成聚乳酸的方法稱為溶液聚合法。3.中間體丙交酯精餾1.江西科院生物新材料有限公司年產(chǎn)20萬噸乳酸及13萬噸聚乳酸項目2.安徽豐原建設年產(chǎn)30萬噸聚乳酸和5萬噸丙交酯項目編號污染源主要污染物成分收集方式及治理措施G1反應器冷凝不凝氣乳酸蒸汽經(jīng)二級冷凝后由真空管道接入濃縮系統(tǒng)，不凝尾氣通過堿水吸收塔處理后由25米高排氣筒排放G2濃縮系統(tǒng)冷凝不凝氣乳酸濃縮系統(tǒng)蒸汽經(jīng)冷凝后，冷凝液通過真空管道接入稀酸收集罐內(nèi)暫存，不凝尾氣經(jīng)堿水吸收塔處理后由25米高排氣筒排放G3一次精餾不凝氣乳酸蒸汽經(jīng)二級冷凝后，冷凝液由真空管道接入回收車間，不凝尾氣經(jīng)堿水吸收塔處理后由25米高排氣筒排放G4二次精餾不凝氣丙交酯丙交酯精餾重質(zhì)項通過泵打回裂解工段回用，不凝尾氣經(jīng)堿水吸收塔處理后由25米高排氣筒排放

G5

精制脫揮不凝氣

丙交酯蒸汽經(jīng)二級水冷凝后，冷凝液由真空管道接入前端丙交酯精餾工序回用，不凝尾氣經(jīng)堿水吸收塔處理后由25米高排氣筒排放

G6

干燥廢氣

顆粒物干燥工序位于密閉的干燥系統(tǒng)中進行，使用熱媒為風熱干燥，干燥系統(tǒng)尾部接入布袋除塵器裝置除塵后，尾氣經(jīng)堿水吸收塔處理后由25米高排氣筒排放G7濃縮不凝氣乳酸濃縮系統(tǒng)蒸汽經(jīng)冷凝后，冷凝液通過真空管道接入濃縮液儲罐內(nèi)暫存，不凝尾氣經(jīng)堿水吸收塔處理后由25米高排氣筒排放W1切粒循環(huán)廢水SS、COD切粒工序循環(huán)廢水經(jīng)管網(wǎng)排入豐原擬建3號污水處理站處理S1濾渣活性炭、雜質(zhì)等在乳酸公司處理，統(tǒng)一作為一般固廢，收集后外售業(yè)務靶點3.山東同邦新材料科技有限責任公司年產(chǎn)30萬噸乳酸、20萬噸聚乳酸、10萬噸聚乳酸纖維生產(chǎn)線項目（一期）業(yè)務靶點2017年11月15日●廈門WuhanXurihuaEnvironmentalProtectionTechnologyCo.Ltd.公司地址：武漢市硚口區(qū)解放大道1007號興隆大廈11層總部電話真：027-83