MMA, znany również jako metakrylan metylu, jest ważnym surowcem do produkcji polimetakrylanu metylu (PMMA), powszechnie znanego również jako akryl. Wraz z rozwojem przemysłu PMMA, rozwój łańcucha produkcyjnego MMA uległ zahamowaniu. Według badania, istnieją trzy główne procesy produkcyjne MMA: metoda acetonocyjanohydrynowa (metoda ACH), metoda karbonylowania etylenu oraz metoda utleniania izobutylenu (metoda C4). Obecnie metody ACH i C4 są stosowane głównie w chińskich przedsiębiorstwach produkcyjnych, a nie ma przemysłowej jednostki produkcyjnej wykorzystującej metodę karbonylowania etylenu.

Nasze badanie łańcucha wartości MMA obejmuje analizę trzech powyższych procesów produkcyjnych oraz głównego łańcucha cenowego PMMA.

Rysunek 1. Schemat blokowy łańcucha przemysłowego MMA z różnymi procesami (źródło zdjęcia: Chemical Industry)

Łańcuch przemysłowy I: Metoda ACH Łańcuch wartości MMA
W procesie produkcyjnym MMA metodą ACH głównymi surowcami są aceton i kwas cyjanowodorowy, gdzie kwas cyjanowodorowy jest produktem ubocznym akrylonitrylu, oraz pomocniczy metanol. Dlatego też przemysł zazwyczaj stosuje aceton, akrylonitryl i metanol jako podstawę do kalkulacji kosztów surowców. Spośród nich, 0,69 tony acetonu, 0,32 tony akrylonitrylu i 0,35 tony metanolu jest obliczane jako zużycie jednostkowe. W strukturze kosztów MMA metodą ACH, największy udział ma koszt acetonu, następnie kwas cyjanowodorowy, będący produktem ubocznym akrylonitrylu, a najmniejszy udział ma metanol.

Zgodnie z testem korelacji cen acetonu, metanolu i akrylonitrylu w ciągu ostatnich trzech lat, korelacja między metodą ACH MMA a acetonem wynosi około 19%, z metanolem około 57%, a z akrylonitrylem około 18%. Widać zatem lukę między tym a udziałem w kosztach MMA, gdzie wysoki udział acetonu w kosztach MMA nie znajduje odzwierciedlenia w wahaniach cen MMA metodą ACH, podczas gdy wahania cen metanolu mają większy wpływ na cenę MMA niż acetonu.

Jednakże udział metanolu w kosztach wynosi zaledwie około 7%, a acetonu około 26%. Dla analizy łańcucha wartości MMA ważniejsze jest przyjrzenie się zmianom kosztów acetonu.

Ogólnie rzecz biorąc, łańcuch wartości ACH MMA wynika głównie z wahań cen acetonu i metanolu, spośród których aceton ma największy wpływ na wartość MMA.

Łańcuch przemysłowy II: Metoda C4 Łańcuch wartości MMA

W łańcuchu wartości MMA metodą C4, surowcami są izobutylen i metanol, z których izobutylen to produkt o wysokiej czystości, pochodzący z krakingu MTBE. Metanol natomiast to przemysłowy produkt metanolowy, pochodzący z wydobycia węgla.

Zgodnie ze strukturą kosztów C4 MMA, jednostkowe zużycie izobutenu o koszcie zmiennym wynosi 0,82, a metanolu 0,35. Dzięki postępowi w technologii produkcji, jednostkowe zużycie w przemyśle spadło do 0,8, co w pewnym stopniu obniżyło koszt C4 MMA. Pozostałe koszty to koszty stałe, takie jak koszty wody, energii elektrycznej i gazu, koszty finansowe, koszty oczyszczania ścieków i inne.

W tym przypadku udział izobutylenu o wysokiej czystości w koszcie MMA wynosi około 58%, a udział metanolu w koszcie MMA około 6%. Widać, że izobuten jest najbardziej zmiennym kosztem w C4 MMA, a wahania cen izobutenu mają ogromny wpływ na koszt C4 MMA.

Wpływ izobutenu o wysokiej czystości na łańcuch wartości wynika z wahań cen MTBE, który zużywa 1,57 jednostki i stanowi ponad 80% kosztów izobutenu o wysokiej czystości. Koszt MTBE z kolei pochodzi z metanolu i pre-eteru C4, gdzie skład pre-eteru C4 można powiązać z surowcem dla łańcucha wartości.

Należy również zauważyć, że izobuten o wysokiej czystości można uzyskać poprzez dehydratację tert-butanolu, a niektóre przedsiębiorstwa wykorzystują tert-butanol jako podstawę kalkulacji kosztów MMA, a jego jednostkowe zużycie tert-butanolu wynosi 1,52. Zgodnie z kalkulacją tert-butanolu wynoszącą 6200 juanów/tonę, tert-butanol stanowi około 70% kosztów MMA, czyli więcej niż izobuten.

Innymi słowy, jeżeli wykorzysta się powiązanie cenowe tert-butanolu, to wahania łańcucha wartości metody C4 MMA powodują, że waga wpływu tert-butanolu jest większa niż izobutenu.

Podsumowując, w przypadku C4 MMA waga wpływu wahań wartości jest uszeregowana od najwyższej do najniższej: tert-butanol, izobuten, MTBE, metanol, ropa naftowa.

Łańcuch przemysłowy III: Łańcuch wartości karbonylacji etylenu MMA

W Chinach nie ma przypadku przemysłowej produkcji MMA metodą karbonylowania etylenu, dlatego nie można spekulować na podstawie rzeczywistej produkcji przemysłowej o wpływie wahań cen. Jednakże, biorąc pod uwagę jednostkowe zużycie etylenu w procesie karbonylowania etylenu, etylen stanowi główny czynnik wpływający na skład kosztowy MMA w tym procesie, który wynosi ponad 85%.

 
Łańcuch przemysłowy IV: Łańcuch wartości PMMA

PMMA, jako główny produkt końcowy MMA, odpowiada za ponad 70% rocznego zużycia MMA.

Biorąc pod uwagę skład łańcucha wartości PMMA, w którym jednostkowe zużycie MMA wynosi 0,93, MMA oblicza się według 13 400 juanów/tonę, a PMMA według 15 800 juanów/tonę, zmienny koszt MMA w PMMA stanowi około 79%, co jest stosunkowo wysokim procentem.

Innymi słowy, wahania cen MMA mają silny wpływ na wahania cen PMMA, co stanowi silny wpływ korelacyjny. Zgodnie z korelacją wahań cen tych dwóch metali w ciągu ostatnich trzech lat, korelacja między nimi wynosi ponad 82%, co wskazuje na silny wpływ korelacyjny. Zatem wahania cen MMA z dużym prawdopodobieństwem spowodują wahania cen PMMA w tym samym kierunku.