导读:1月11日晚间,上海凯赛生物技术股份有限公司发布公告,拟将募投项目“40000 吨/年生物法癸二酸建设项目”募集资金投入金额由 171,102.00 万元(17.1亿元)调整为 50,125.00 万元(5亿元),同时将募集资金的 120,977.00 万元(12.9亿元)投入新项目“年产 50 万吨生物基戊二胺及 90 万吨生物基聚酰胺项目”。
目前,凯赛生物共有山东金乡、山西太原、新疆乌苏三大生产基地。长链二元酸(DC11-DC18),年产能 7.5 万吨,生产线位于凯赛金乡和乌苏;
戊二胺,凯赛(乌苏)年产5万吨生物基戊二胺及年产10万吨生物基聚酰胺,系列生物基聚酰胺 PA56(泰纶、E-2260、E-1273、E3300、E6300 等)生产线已经于2021年上半年末正式投产。
4万吨生物法癸二酸和年产90万吨生物基聚酰胺项目由山西转型工业园区负责生产。
新项目总投资138.38亿元,预计正常投产时间为2023年。此次募资目的的变更,引起了市场各界的关注,有看好的,也有质疑的。有人表示凯赛生物目前全年营收不到20亿,利润仅仅为5亿不到的,100多亿的项目能否成功消化是个疑问。
针对此次募资,上交所提出,请凯赛生物进一步说明公司变更募投项目实施主体的原因、必要性和合理性,前期变更实施主体与此次调减投入金额是否是否属于一揽子交易或安排;截至目前,各方实际出资情况,项目资金投入情况,以及后续资金筹措计划等。要求凯赛生物及保荐人于2022年1月20日前,就上述问题进行回复。
此次转移的12.1亿元对于近百亿的资金需求来说,只是杯水车薪。但事实上,在凯赛生物转移募资金额的背后,是一个新兴的生物基尼龙产业。
1.生物基尼龙应运而生
目前世界上超过99%的PA产品原料来自于不可再生资源——石油,例如,用量最大PA66的单体就是通过石油基的丁二烯或丙烯腈生产的。
随着世界石油资源的逐渐匮乏和环境污染问题日益严重,以生物基PA替代传统石油基PA的技术开发成为近年来研究的热点。采用可再生的生物质材料作为原料生产PA成为缓解石油紧缺问题、可持续发展的一个重要方向。
生物基尼龙是指利用可再生的生物质(如葡萄糖、纤维素、植物油)为原料,通过生物、化学及物理等手段制造用于合成聚酰胺的前体,包括生物基内酰胺、生物基二元酸、生物基二元胺等,再通过聚合反应合成的高分子材料,具有绿色、环境友好、原料可再生等特性。
生物基PA 56所使用的原料生物基戊二胺的主要原料是玉米等生物基原料,原材料价低且易得,可完全实现自主生产,绕过传统PA 66 生产过程中己二腈原料难以获取的问题,有望突破PA 66 原料依赖进口的瓶颈。
1,5-戊二胺是合成PA56的重要单体,其生物基路线主要是先由生物质原料制得赖氨酸,然后在赖氨酸脱羧酶的作用下脱羧从而得到1,5-戊二胺。
1,5-戊二胺生产流程
国内赖氨酸厂家产能规模为331万吨而需求量在100万吨左右,产能过剩严重,2吨赖氨酸约生产1吨戊二胺,生产1吨尼龙56需要消耗约0.4吨戊二胺,即便生产200万吨尼龙56,需要消耗80万吨戊二胺,对原料赖氨酸需求量也就在160万吨,从原料上为戊二胺生产提供了保证。凯赛宣称生物法生产戊二胺成本将比石化法生产己二胺成本低30%。
此外,凯赛生物曾表示已掌握从葡萄糖直接发酵得到戊二胺的技术,目前已达到实验室阶段。
据Rennovia公司的预测,到2022年,全球生物基尼龙66的产量将达到100万吨,同时生物基尼龙的价格也将大幅度下降。但生物基尼龙市场的技术壁垒极高,未来可能为少数企业独享。目前已经商品化的生物基尼龙产品主要有PA1010、PA11、PA610、PA410等,此外还有多种产品正在研发。
生物基聚酰胺(尼龙)品种及相关信息
2.全球生产尼龙企业
尽管在当前已经商品化的尼龙产品中,生物基尼龙仅占不到1%,但生物技术及相关新技术的发展已引起了全球众多研究机构对生物基尼龙的浓厚兴趣,全球多家化工企业纷纷布局相关规划。目前,国外生物基尼龙生产企业主要有阿科玛、赢创、杜邦、巴斯夫、兰蒂奇、帝斯曼和索尔维7家,国内生物基尼龙生产企业主要有金发科技、凯赛生物、伊品生物、阳煤化工和华阳新材料5家。
国外生物基尼龙主要生产企业
1.阿科玛
近年来,阿科玛在蓖麻油方面的布局逐渐完善:收购了癸二酸生产商卡斯达,以及苏州翰普高分子材料,还有一家从事蓖麻油生产的印度公司。通过产业链整合,阿科玛已成为了全球生物基PA1010的最大供应商之一。
2021年4月22日,阿科玛发布公告称,其位于新加坡裕廊岛的新工厂将于2022年上半年开始生产氨基十一酸单体及其Rilsan®聚酰胺11(PA11)高性能聚合物,该工厂的投建将提升阿科玛全球PA11 50%的产能,新工厂也将成为阿科玛第二家氨基十一酸单体生产基地。
2.赢创
2009年,赢创首次推出生物基聚酰胺VESTAMID® Terra,2019年重组其聚酰胺业务,并在德国投资约4亿欧元(约合人民币31.23亿元)建造全新的PA12一体化生产装置,扩大其在德国马尔化工园区内透明聚酰胺的生产,投入使用后,其总体产能将翻倍。
赢创发布的透明尼龙新牌号TROGAMID® myCX eCO,含有40%的生物基原料,完全使用可再生能源。
3.杜邦
杜邦利用从蓖麻油(一种非可食用植物)中提取的癸二酸取代碳氢化合物,制备出再生生物基聚合物Zytel®RS。杜邦Zytel® RS尼龙树脂产品系列中,PA1010和 LCPA 中的可再生来源材料占20%~100%,PA610中的可再生来源材料占20%~63%。
4.巴斯夫
2010年,巴斯夫宣布向市场推出由己二胺和癸二酸生产,癸二酸由蓖麻油制成的生物基尼龙610。早先尼龙610生产厂在德国路德维希港。对于特种聚合物业务,巴斯夫在2013年进行了一系列投资,其中包括收购马扎费罗巴西的聚酰胺聚合物业务。
2021年,巴斯夫与Sculpteo合作推出四种由可再生蓖麻油制成的尼龙PA11 3D打印粉末,生物基PA已用于马自达汽车关键零部件。
5.兰蒂奇
兰蒂奇集团拥有35年的高技术聚酰胺生产经验,多样化的配方。其中有PA6.10 的Radilon® D系列,以可再生能源为基材制备而成。PA6.12的Radilon® DT系列及共聚物PA6.10/6.6的RADILON CD系列,也都是都是来自纯天然的生物基材。
6.帝斯曼
DSM以丁二胺为原料,生产出符合碳中和概念的PA410,以及PA4T及其共聚物。据悉,这一生产技术的相关商业化装置已于2014年开建,凭借独有技术DSM生产出的生物基己二胺,其成本要比传统的石油基己二胺降低20-25%,同时减少50%的温室气体排放。
2021年,帝斯曼在生物基聚酰胺方面开发了高性能EcoPaXX生物基PA410系列产品,此外还以该产品为基础开发出PA410新型聚酰胺薄膜用于饮用水方面。
7.索尔维
索尔维通过采用蓖麻油基制备出PA10生物基尼龙,机械性能优,熔点高达215℃。索尔维在2011年9月收购了罗迪亚公司,TECHNYL系列尼龙是原罗地亚尼龙产品线。近期,索维尔采用非食物可再生原料,利用100%的可再生电力生产出低碳排的高性能生物基尼龙,扩展其产品品种,可用于电动汽车中高性能电气和电子应用。
国内生物基尼龙主要生产企业
生物基尼龙PA1010最早于1958年由我国上海赛璐珞公司用蓖麻油合成。目前,金发科技、凯赛生物等企业也已开发了小批量实现量产的生物基尼龙,还有部分企业在进行项目扩建。
1.金发科技
基于纯PA10T的高熔点研究发现,金发科技将其实现商业化,在2009年推出了Vicnyl品牌的PA10T产品。据说PA10T树脂的原料近一半来自蓖麻,综合性能优异。2013年10月,金发科技第一个5000吨/年PA10T聚合装置投产。随后又开发出了PA10T基LED照明支架材料。
2.凯赛生物
凯赛生物成立于2000年,主要聚焦聚酰胺产业链,其产品包括可用于生物基聚酰胺生产的单体原料—系列生物法长链二元酸和生物基戊二胺,以及系列生物基聚酰胺等相关产品。总部和研发中心位于上海浦东张江高科技园区:2个生产基地分别位于金乡和乌苏。
金乡凯赛的千吨级生物基聚酰胺生产线已开始小批量销售,乌苏基地10万吨/年的生物基聚酰胺生产线在调试过程中,计划于2021年中期开始量产。
2020年10月10日,凯赛生物与山西综改示范区签署项目合作协议,总投资250亿元,拟建年产90万吨生物基聚酰胺项目和年产8万吨生物法长链二元酸项目。
3.伊品生物
宁夏伊品生物成立于1999年,经近20年发展,已成为具有行业竞争优势、集产学研为一体的现代化生物制造企业,是全球生物氨基酸细分行业龙头企业。伊品生物与中科院微生物研究所合作,联合开展戊二胺技术及中试研究,现已取得突破性成果。
其旗下控股的黑龙江伊品生物科技有限公司规划投资33亿元,建设生物基聚酰胺项目。其中,一期建设2万吨戊二胺及尼龙56项目,二期规划建设10万吨生物基尼龙盐项目。二期建成后,可年产尼龙56切片10万吨。
4.阳煤化工
2020年7月1日,阳煤化工股份有限公司和河北美邦工程科技股份有限公司在山西省太原市签署《生物酶法制备尼龙56技术开发合作框架协议》,开发以赖氨酸为原料的生物法生产戊二胺,使用戊二胺与己二酸直接合成尼龙56盐并聚合为尼龙56的技术,建设千吨级的中试装置并进行产业技术开发工作。
5.华阳新材料
2020年10月20日,华阳新材料科技集团与清华大学化工系签订了高性能生物基聚酯和尼龙等的研发和产业化合作备忘录,共同推进生物基材料新技术在山西的产业化。
3.凯赛生物的生物基尼龙有哪些过人之处?
在生物基尼龙方面,由于凯赛生物以生物发酵法制取的长链二元酸,并不局限于6个C的己二酸,也可以是10~16个C的XX二元酸,所以凯赛生物基于自产的生物基戊二胺与各种二元酸的缩聚,可得到系列生物基尼龙产品,包括 PA56、PA510、尼龙512、尼龙514等产品。
以凯赛生物的PA56为例,其目标应用场景不是充分竞争的PA6,而是PA66的应用市场。PA56绕过了由于己二腈技术壁垒造成寡头垄断局面的PA66,由可提取自天然生物中的戊二胺和己二酸聚合而成。
在碳减排方面,生物基尼龙材料具有化学法产品所不具备的优势。此外,PA56与PA66相比,在纺丝领域,在吸湿性、柔然亲肤、阻燃性、染色性等方面更有特色,因此在纺丝领域性能优势明显。
高温温聚酰胺主要是用作汽车、机械、电子/电气工业中耐热制件的理想工程塑料;市场上传统的聚酰胺基本是偶数碳构成,生物基戊二胺产品开发的系列聚酰胺5X,突破性地引入奇数碳二元胺,分子结构改变带来分子链之间氢键的变化,很多性能也随之改变。
PA56的物理性能介于PA66和PA6之间,熔点也接近PA66,耐高温氧化性能、耐油溶解性能与PA66接近,所以具备一定的替代PA66可行性。另外,PA56的柔性、亲肤质感、耐磨性、阻燃性、易染色性都表明PA56在替代PA66的服装应用上有很大空间。凯赛生物主打纤维产品“泰纶”曾被评选为 2017 年中国国际纺织纱线(春夏)展览会“最受关注纤维产品”,并连续两年入选“中国纤维流行趋势”
另外,在耐高温尼龙领域,凯赛生物的生物基尼龙同样有较大的应用前景。据凯赛生物表示,其开发的耐高温生物基聚酰胺一步法聚合工艺比传统化工同类产品的二步法聚合工艺具有显著的成本优势,使生物基聚酰胺相对于传统化工产品具有“原料可再生、产品可回收、成本可竞争”的优势。
在生物制造逐步从梦想变为现实的年代,伴随着碳中和的春风,其前景将远超人们的想象。
来源:TK生物基材料 synbio深波
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