Analyse van de polypropeenbranche in Nederland

(1)

•

---~

adres:

.J~t;i·

F.V.O. Nr.

2989

Vakgroep Chemische Procestechnologie

Verslag behorende

bij het fabrieksvoorontwerp

van

~.A. v a n d e n Arend Schmidt

. . ...

...

.

....

.

B.G.A. d e Pauw G e r l i n g s ... . ... . ....

onderwerp:

. Anal..ys.e . X<;LP . c::l.~

. :I?C?

.1.~l?r:-C?P~~x::'-~ .br.anche i n N e d e r l a n d _.. _. _. _{. . .} Buitenwatersloot 180 2613 SW Delft Delfgauwseweg 155 2628 EL Delft

opdrachtdatum:

1-9-1992

verslagdatum :

13-4-1993

T

U

Delft

Faculteit der Scheikundige Technologie en der Materiaalkunde Technische Universiteit Delft

(2)

- - -- - -

-•

Onderzoek naar de polypropeenmarkt in Nederland in het kader van een • procesvoorontwerp in het doctoraal programma van de faculteit der

Schei-kundige Technologie en der Materiaalkunde aan de Technische Universiteit Delft.

•

• I

·

•

• ANALYSE VAN DE POLYPROPEENBRANCHE

IN NEDERLAND

J .A. van den Arend Schmidt B.G.A. de Pauw Gerlings

(3)

r

T

""ka

lA-oi :

Cl Wej,,-{~ CJIT&r'

d..e.

~t-c9o\

..

U,)r

cÁ.(tt~,..~ti~e. c...hr"""-<-"- v~ ~1"(.c.. .... fi~~"k. ....

vvCt-ct'c- IÄ

if-

~~.J.-CLCJ

'cIq

cf'ff<r-e

~~'e

o

V

i!o.f~

rul

v-CM.... c-aJ-ui'1scJU~ o~det-b

dA-JJ

~!-e..~

IJ

7 ..

0 c e

~

IL IA.

aJ

'1

~

e L<n ; " " <J

"t." ..

..vI-i {-.,)..;"

.·r

1..

0 , veel "-"-...

IMCl.s~a..~hû~V\. Joor rt!..ctctore ...

e,d,

n

{c.

0 CA. t)

~

I

5 (

~

of

CL-~

oJ.

1 ~

e : rJ. (VI,-

ol e

~~.

r

~

_ cye

V()~

,'1,

~

i

cÁh

~

cJ..

'!

c;e

l1\VI-

b

I-'t-<-U

- (tI'

bf'

\'v~htl'b}

-€--c.-..

fe

~()1'

p

f\

11",-

r, v<

la.",k-

f-n-.Ao

,'V.-

l"

s

c

~

0

1A.cv-J :

L-1A~ x. I

P

-t.~ ,

IJ

NoS ...

1 v .. 1

, i

cL.

he

r /.,,,

Ie

",J..

.fo

t ...

u.l

~

y,-

Ve'f-'"""

1- Q

S

eCu..ur

~ re~et~ties

.

1

•

• ,

e

•

(4)

r--- - - -- - -.--. - --

---•

•

:

I

.

•

i

I

.

!

ANALYSE VAN DE POLYPROPEENBRANCHE

IN NEDERLAND

Onderzoek naar de polypropeenmarkt in Nederland in het kader van een procesvoorontwerp in het doctoraal programma van de faculteit der Schei-kundige Technologie en der Materiaalkunde aan de Technische Universiteit Delft.

Door: J .A. van den Arend Schmidt B.G.A. de Pauw Gerlings Buitenwatersloot 180 Delfgauwseweg 155

2613 SW Delft 2628 EL Delft tel. 015-146628 tel. 015-158229 st.no. 740584 st.no. 644124 Datum: april 1993

Begeleiders: Prof. ir. J. Grievink Drs. F.A. Meijer

(5)

•

Analyse van de polypropeellIDarkt in Nederland

Voorwoord

Onderzoek is gedaan naar de polypropeenbranche in Nederland. Dit onder-zoek is uitgevoerd als procesvoorontwerp van het doctoraal programma van de Faculteit der Scheikundige Technologie en der Materiaalkunde van de Technische Universiteit Delft.

De polypr,opeenmarkt is een zeer turbulente markt. Een markt die, door de snelle groei in het verleden en de huidige overcapaciteit, onderzoek mogelijk maakt naar de relatie tussen produktieproces en marktpositie in de ruimste

ZIn.

De polypropeenbranche staat model voor de problemen zoals men die momenteel in de bulkchemie ervaart. Problemen die voor een deel door de technologiekeus en andere beslissingen in het verleden veroorzaakt worden. Niet allee:n wordt in dit verslag een beeld van de polypropeenmarkt ge-schetst, ook wordt ingegaan op de verbinding tussen strategie, technologie en marktpositie. Het geschetste beeld heeft dan ook een bredere toepassing dan alleen de polypropeenmarkt.

Dit verslag had niet tot stand kunnen komen zonder de medewerking van, in chronologische volgorde, de Heer O.J. Tillema van ICI, de Heren P. Pyman en N. N adalin van Shell en de Heer H. Coorens van DSM. De gehouden interviews staan in de Bijlagen weergegeven.

De aannamen in dit verslag zijn door de auteurs gemaakt en ZUIver als illustratie bedoeld. Deze aannamen geven niet noodzakelijkerwijs de visie van de Technische Universiteit Delft, noch de visie van de geïnterviewden weer.

Delft, maart 1993

B.G.A. de Pauw Gerlings J .A. van den Arend Schmidt

(6)

1

-•

•

Analyse van de polypropeenmarkt in Nederland

Samenvatting

Onderzoek is gedaan naar de polypropeenmarkt in Nederland in het kader van een procesvoorontwerp in het doctoraal van de faculteit der Scheikundi-ge Technologie en der Materiaalkunde aan de Technische Universiteit Delft. Gebleken is dat er een grote diversiteit aan produktieprocessen voor poly-propeen in Nederland bestaat. Een diversiteit die een grote invloed heeft op het soort polypropeen dat geproduceerd wordt, de versatility van het polyp-ropeen. De markt blijkt hierdoor een stuk heterogener dan men op het eerste gezicht zou verwachten van een produkt als polypropeen.

De problemen in de bulkchemie en in het bijzonder de polypropeen-indus-trie worden veroorzaakt door beslissingen in de hoog-conjunctuur. Een analyse van de polypropeenmarkt maakt duidelijk dat tijdens de hoog-conjunctuur voor homogene inflexibele produktieprocessen werd gekozen. Grotendeels om de kostprijs per eenheid produkt zo laag mogelijk te houden.

Hierdoor ontstaat een industrie die kwetsbaar is bij een, ten opzichte van het aanbod, achterblijvende vraag. Grote kapitaal-investeringen maken een beperkte afbouw van de totale capaciteit dan moeilijk. Een dergelijke industrie wordt tijdens laag-conjunctuur door twee dominante strategieën getypeerd. Te weten de cost-Ieader en de produkt-differentiator.

S heli is op de polypropeenmarkt een typische cost-Ieader. De grondstof

positie is relatief gunstig voor Shell en de produktieprocessen zijn efficiënt. Shell is dan ook in staat de prijs te laten zakken. Shell maakt over het alge-meen 'standaard' polypropeen.

(7)

I

-•

•

• \

-I

• I

-I

I

•

-Analyse van de polypropeenmarkt in Nederland

DSM die hier lijnrecht op staat, mag als produkt-differentiator omschreven worden. Het produktieproces van DSM is minder efficiënt dan dat van de concurrenten. De kostprijs ligt dan ook aanmerkelijk hoger. Groot voordeel is de flexibiliteit. Hierdoor is het mogelijk beter op de wensen van de afnemer in te spelen. De prijs per eenheid produkt kan, en ligt, dan ook wat hoger bij DSM vergeleken met Shell en ICI. Deze prijs wordt voor een groot deel gecompenseerd door een grotere versatility en service naar de afnemer.

I Cl heeft voor een midden oplossing gekozen. De grondstoffen waren niet speciaal goedkoop. Men koos dan ook voor een produktieproces dat redelijk efficiënt is en tevens redelijk flexibel. In de praktijk blijkt het produkt van ICI zich niet goed van het produkt van Shell te kunnen onderscheiden. Toch ligt voor ICI de kostprijs hoger. Daarnaast wordt beduidend minder service aan de afnemer verleend dan door DSM. ICI ondervindt concurrentie van beide kanten en bevindt zich dus in een zwakke concurrentiepositie. Voor ICI kan de komende tijd, de shake out fase, kritiek worden.

Duidelijk is geworden dat beslissingen, die tijdens een situatie van sterke groei genomen worden, van doorslaggevend belang kunnen zijn op de lange termijn.

Het best zou men zich al tijdens de hoog-conjunctuur moeten posItIOneren op de markt. Een dergelijke beslissing zou in de polypropeen-markt afhan-gen van de efficiëntie van het produktieproces en indirect van het marktaan-deel. Een tijdens hoog-conjunctuur ogenschijnlijk kleine achterstand kan bij een tegenvallende afzet, en een daardoor veroorzaakte prijsval, een kwetsba-re concurkwetsba-rentie-positie met zich meebkwetsba-rengen.

De beslissing om tot produkt-differentiatie over te gaan lijkt in een derge-lijke situatie een oplossing. Tijdens de hoog-conjunctuur zullen de resultaten ten opzichte van de concurrent tegenvallen, tijdens laag-conjunctuur biedt een dergelijke strategie echter een betere bescherming. Er zullen ook dan nog winsten mogelijk zijn.

(8)

•

Er moet met name op gelet worden dat geen positie, die tussen die van cost-leader en produkt-differentiator in ligt, gekozen wordt. Men ondervindt dan concurrentie van beide kanten. Men is dan stuck-in-the-middle. De

cost-leader is toch goedkoper en de produkt-differentiator zal toch flexibeler kunnen produceren en betere service kunnen leveren. Men zal moeten kiezen voor een van beide uiterste op de markt; produkt-differentiator of cost-Ieader. Een andere optie is de markt geheel verlaten. Dit is uiteraard alleen mogelijk als de polypropeenproduktie niet tot de core-business behoort.

(9)

•

- - -- - - - -- - -

Inhoudsopgave Voorwoord . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. I Samenvatting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 11 Inhoudsopgave Inleiding . . . . Polypropeen . . . .

v

1 1 Historie . . . 1 Toepassingen . . . 1 Voordelen . . . 2 Nadelen . . . 2 Het milieu . . . 2

Verschijningsvormen, iso- en atactisch . . . 3

Verschijningsvormen, (co- )polymeren . . . 3

Procesbeschrijvingen . . . 4 DSM slurry-proces . . . 4 ICI gasfaseproces . . . 6 Shell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 8 LIPP ISHAC-proces . . . 8 Unipol-proces . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10 KostprIjS . . . 12

De totale kosten en de kostprijs . . . 12

Produktievolume-afhankelijke kosten . . . 13

Investeringskosten . . . 14

Keuze van de methode . . . 14

Korte beschrijving van de methode . . . . . . . . . . . . . .. 15

Semi-variabele kosten. . . . . . . . . . . . . .. 17

Korte beschrijving van de methode . . . . . . . . . . . .. 17

Keuze van de methode . . . .... 18

(10)

•

Resultaten . . . 18

Produktievolume-afhankelijke kosten . . . 18

Investeringskosten . . . 18

Semi-variabele kosten. . . . . . . .. 19

Totale kosten en kostprijs. . . .. 20

Conclusie . . . 21 • Produktverschillen . . . . . . . . . . . . . . . .. 22

•

Algemeen . . . . . . . . . . . .. 22 Naamgeving . . . 22 Verschillen . . . . . . . . .. 23 De producenten . . . 23 Shell (23); ICI (24); DSM (24) Marktpositie . . . 26 Marktstructuur .. . . . . . . . . . . .. 26 Algemeen . . . . . . . . . . . . . .. 28 Porter's theorie . . . 28 Leveranciers . . . . . . . .. 29 Shell (29); ICI (29); DSM (29) Afnemers . . . 30 Shell (30); ICI (30); DSM (30) Substitutie en toetreding . . . 31 Concurrentie . . . 31 Conclusie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 31 Licenties en samenwerkingsverbanden . . . 32 Shell (32); ICI (32); DSM (32) De producenten in Nederland . . . 33 Shell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 33 Grondstof positie . . . 33 Produktie . . . . . . . . . . . . . .. 33 Marktpositie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 34 ICI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 34 Technologie . . . 34 Marktpositie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 34 INHOUDSOPGAVE Pagina VI

(11)

•

DSM . . . . . . . . . . . . . . . .. 35 Technologie . . . 35

•

Conclusie . . . 36 Marktpositie. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 35 Shell (36); DSM (36); ICI (37) De algemene ontwikkeling . . . . . . . . . .. 38

•

De hoog-conjunctuur . . . 38 Ontwikkeling . . . 39 Economics of scale . . . . . . . . . . . . .. 39 Voorspellingen . . . . . . . . . . . .. 40

•

Laag-conjunctuur . . . 41 Conclusie . . . 41 Conclusie . . . " 43

•

Shell . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 44 DSM . . . 44 ICI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 44 Algemene aanbevelingen . . . 45

•

Literatuurlijst . . . 46 Bijlage, Interviews . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 48

•

Interview DSM . . . 48 Interview ICI . . . 52 Interview Shell . . . 57

•

INHOUDSOPGAVE Pagina VII

(12)

•

I n l e i d i n g

Polypropeen

Polypropeen (ook 'polypropyleen' of gewoonlijk afgekort PP) is een van de belangrijkste thermoplastische kunststoffen. Het staat, als naar de

wereld-produktie gekeken wordt, op een tweede à derde plaats. Alleen van

poly-etheen (PE) en polyvinylchloride (PVC) werden wereldwijd grotere hoeveel-heden geproduceerd. Momenteel wisselen PVC en PP van positie.

Historie

In 1957 werd door Montecatini voor het eerst polypropeen op commerciële basis gemaakt [Lit. 1] met behulp van een in 1954 door G. Natta ont-wikkeld proces [Lit. 2]. Dit proces was in eerste instantie bedoeld voor de produktie van polyetheen bij een lage druk. Het proces (de

katalysa-tor) bleek echter ook geschikt voor de produktie van polypropeen.

Toepassingen

Polypropeen kent verscheidene toepassingsgebieden. Het wordt gebruikt

voor huishoudelijke artikelen, medische artikelen (polypropeen is goed

steriliseerbaar), flessen, kratten, en voor foliën, welke bi-axiaal gestrekt een grotere sterkte vertonen. Ook wordt het geproduceerd als kunstvezel, rechtstreeks gesponnen of verkregen door fibrilleren van foliën, voor toepassing in zakken en matten bij waterbouwkundige werken. Een sterk groeiend toepassingsgebied is de auto-industrie, waar het vooral wordt gebruikt in bumpers en dashboards.

(13)

•

AnalyiC van de polypropeenmarkt in Nederland

Voordelen

Polypropeen heeft verschillende voordelen boven PE (dat geproduceerd wordt sinds de dertiger jaren): het is harder en stijver, heeft een hoger smeltpunt (circa 165 0 C, tegen 130 0 C voor HDPE = hoge-dichtheid-polye-theen) en een lagere dichtheid (0.90 g/ cm3 _{tegen 0.91 g/ cm}3 _{(LDPE) tot 0.97}

g/ cm3

(HDPE) [Lit. 3]). Polypropeen IS, In tegenstelling tot

poly-etheen, niet luchtdoorlatend, wat het uitermate geschikt maakt voor de levensmiddelen industrie. Daarnaast heeft polypropeen andere goede fysische eigenschappen. Zo is het o.a. relatief goed bestand tegen zuren en basen. Daarnaast is het betrekkelijk goedkoop vergeleken met de high-tech polymeren.

Nadelen

Het grootste nadeel van het polymeer is zijn brosheid, vooral bij lage temperaturen (onder 0 0 C). Ook is het onderhevig aan oxidatie, welk effect wordt versterkt door warmte, licht en metaal-katalysatoren. Aan polypropeen voor commerciële toepassingen worden, om deze nadelen te ondervangen, (co- )polymeer (meestal polyetheen), antioxidanten en stabilisatoren toege-voegd. Hiermee worden de voornoemde problemen geheel ondervangen. Wel is polypropeen gevoelig voor organische oplosmiddelen bij hogere tempera-tuur en is het gemakkelijk brandbaar [Lit. 4

J.

Het milieu

Net als polyetheen is polypropeen in zekere zin 'milieu-vriendelijk'; recycling is goed mogelijk en bij verbranding komen geen schadelijke stoffen als halogenen vrij, zoals wel het geval is bij bijvoorbeeld PVC. Er is dan ook een trend zichtbaar dat steeds meer PVC-gebruikers overstappen op polyetheen, polypropeen of etheen-propeen-co-polymeer. Een voorbeeld hiervan is de al eerder genoemde auto-industrie.

(14)

•

I I

I

.

I

•

Analyse van de polypropeenmarkt in Nederlaod

Verschijningsvormen, jso- en atactisch

Polypropeen komt voor in twee stereo-isomere vormen. Bijvoorbeeld de isotactische vorm, waarbij alle methylgroepen zich aan dezelfde kant van de keten bevinden. Deze vorm wordt op grote schaal geproduceerd. Het is een witte, stijve, kristallijne stof [Lit. 1]. Atactisch PP, waarbij de methylgroepen willekeurig langs de keten geplaatst zijn, is een amorfe vaste stof, oplosbaar in organische oplosmiddelen, met eigenschappen die liggen tussen die van een wax en een rubber [Lit. 4]. Hiervoor zijn veel minder toepassingen, maar deze nemen de laatste tijd wel toe. Commercieel geproduceerd isotactisch PP bevat altijd wat atactisch bijprodukt. Met de moderne stereo-specifieke katalysatoren wordt de fractie atactisch polymeer echter onder de 5% gehouden, en dit behoeft dan niet te worden verwijderd.

Verschijningsvormen, (co- )po1ymeren

Er kunnen met propeen ook co-polymeren worden gesynthetiseerd. Met etheen kan zowel een random als een block co-polymeer gemaakt worden. Daarnaast kan een bepaald polymeer-mengsel geproduceerd worden. Dit is een twee-fasen systeem, waarbij puur polypropeen de continue fase vormt met daarin gedispergeerd een elastomere etheen/propeen co-polymeer. Op deze wijze wordt een produkt verkregen dat slagvaster is dan gewoon polypropeen. Circa 10-20 wt% elastomeer voldoet voor de meeste toepas-singen, hoewel tegenwoordig produkten met 30-40 wt% worden gemaakt, waardoor het toepassingsgebied zal groeien [Lit. 5]. Met name de co-polymeren worden in een sterk toenemende mate in de auto-industrie toegepast.

T ___

lN~I},,,-

,;",Lh",:!

l,"'''-'U<J+

..,icl

eI~

pr

,,~M

oC·.f~er

€l.-\.t-tcvf'e :

(15)

•

1 .

! i

•

P r o c e s b e s c h r i j v i n g e n

Veel van de procesgegevens zijn bedrijfsgeheim. Deze konden niet In dit

verslag verwerkt worden. Hierdoor moest een aantal aannamen gemaakt worden bij de reconstructie van de processen.

DSM slurry-proces

De fabrieken van DSM voor de produktie van polypropeen staan in Geleen. Hieronder volgt een eenvoudig flowsheet, zie Afbeelding 3.

unreacted nrn,nv .. ~nA to recycle

polymerization flash catalyst washing removal

steam atactic product

separation

Afbeelding 3 Flowsheet van het DSM slurry proces

extruder

water

• De reactie vindt plaats in n-hexaan of n-heptaan. De reactie-temperatuur ligt

I

e

I

'

.

rr--

rond de 60 à 80 0 C. De reactie-energie is 17 MW. Om de reactie te koelen is

ongeveer 140 kilo ton koelwater per Jaar nodig. De vrijgekomen warmte is niet goed verder te gebruiken, door de relatief lage temperatuur van de

PROCESBESCHRUVINGEN

*

è:) (7 , Ck. I 0

J

Pagina 4

(16)

•

reactie; een temperatuur die wordt' bepaald door de kritische temperatuur van het propeen en de kooktemperatuur van het oplosmiddel. Recycling van het propeen vindt plaats door middel van een flash. De katalysator wordt gedeactiveerd met behulp van een alcohol en uitgewassen.

In de seperator vindt scheiding plaats van het polypropeen van de rest, ook van het meeste atactisch polypropeen. Dit wordt door nog twee stappen gevolgd. Na de eerste scheiding wordt het produkt gecentrifugeerd, en vervolgens met stikstof gedroogd. Er zitten dan nog slechts enkele ppm oplosmiddel in het polypropeen.

---

")

i

-Het atactische produkt wordt afgescheiden van het

oplosmidde

C<î?~

kan

verkocht worden; de vraag wordt steeds groter. In het blok 'Solvent and

chemicals recovery' vindt de terugwinning van het oplosmiddel, n-hexaan of

n-heptaan, plaats via destillatie. Het oplosmiddel wordt gerecycled met 17 ton per uur. Zelfs bij zeer goede destillatie is 99% recovery zeer hoog te noemen. Er gaat elk uur dus minimaal 1 % van 17 ton oplosmiddel verloren. Dit is op jaarbasis 1,3 kiloton oplosmiddel. Het afvalwater, met ongeveer 1 % oplosmiddel, gaat naar de waterzuivering van DSM. Deze stroom afvalwater bedraagt ongeveer 140 kiloton per jaar.

(17)

•

• ,

l? )

ICI gasfaseproces . I\) e

J

eJ

I~

\h

/

De produktie van polypropeen door ICI heeft plaats In Rozenburg. Het

proces is in Afbeelding 4 schematisch weergegeven. terugwinning

I

additieven 0-E

8

menger extruder opslag propeen ~

reactor scheiding tussen- omzetting van poeder in

poeder en gas opslag korrels

Afbeelding 4 Flowsheet bij het ICI gasfase proces

-ccd-_

VJJ~Y";ot~

Het polymerisatie-proces wordt uitgevoerd bij een druk van 30 bar en een

temperatuur van circa 80 0 C. De reactie wordt in de gasfase uitgevoerd en

het proces wordt continu bedreven. De jaarproduktie bedraagt 150 kiloton. Om het proces beheersbaar te houden wordt stikstof toegevoegd. Met behulp van de hoeveelheid stikstof worden onder andere de fysische eigenschappen bepaald. Tevens is verdunning van het propeen/etheen nodig om de tempe-ratuur beheersbaar te houden. Het percentage propeen/etheen in de gasfase is minder dan 7%, terwijl de toevoer circa 20 ton monomeer per uur be-draagt. Onverwerkt propeen wordt gerecycled. De recycle-verhouding is

S-o

'l

0PE~veer

~

van

de totale output. Per reactor komt dit neer op ongeveer

1 ~

to

~

u

~

ctiemengsel.

0 LV\~J ~ ~o

f ,,,-

po

Iyw<'elr

- G7 3

j ') 10 VC-<..-"-". <J." :::.

(18)

I

.

'

•

- - - -- - - --

Met het ICI proces is het mogelijk zowel homogeen polypropeen als co- en random-polymeren met etheen te maken. Het proces is erg kennis-intensief en het eindprodukt is daardoor moeilijk beheersbaar; er is veel ervaring met het gasfaseproces nodig voor een goede bedrijfsvoering. ICI is in staat betrekkelijk uiteenlopende eigenschappen aan het polypropeen mee te geven.

De katalysator wordt als kern van een polypropeendeeltje gebruikt. Verwij-dering van de katalysator is daardoor niet mogelijk. Met de ontwikkeling van super-actieve katalysatoren werd het mogelijk de katalysator in het produkt te laten zitten. Het percentage katalysator in het eindprodukt is erg laag en heeft geen invloed op de fysische of chemische eigenschappen. De katalysa-tor bevat geen zware metalen en vormt dus geen milieubelasting. Dit levert een belangrijke besparing op voor zowel de kapitaal als de operationele kosten. Wel moet de katalysator gedeactiveerd worden om in het eindpro-dukt verdere reacties te voorkomen.

Het proces is betrekkelijk goedkoop. Het aantal tussenstappen van het proces is sterk verminderd ten opzichte van bijvoorbeeld DSM. Dit levert een aanzienlijke kapitaalbesparing op.

(19)

•

I. I I

'

.

•

Analyac van de polypropeenmarkt in Nederland

Shell LIPP/SHAC-proces

Er staan fabrieken voor dit proces over de gehele wereld. In Nederland staat er een in Pernis. Een eenvoudig flowsheet is hieronder weergegeven, zie Afbeelding 5. blower catalyst feed treatment _/ reactor propeen propeen recycle ~ Cl)

I

_Q. Q. propeen verwijdering

Afbeelding 5 Flowsheet bij het Shell LIPP /SHAC proces

flare

extruder

Het LIPP /SHAC-proces wordt uitgevoerd bij een druk van 30 bar en een temperatuur van 65 0 C. De polymerisatie-reactie vindt plaats in een continu

geroerde tankreactor van een volume in de orde van 50 kubieke meter. De produktie van de fabriek in Pernis bedraagt 135 kiloton per jaar. De reactie vindt plaats in vloeibaar, kokend propeen.

Er wordt gebruik gemaakt van een zeer actieve, selectieve katalysator met een yield van circa 1.000.000 g/ g Ti. Het percentage atactisch bijprodukt is verwaarloosbaar net als de katalysatorresten. Hierdoor is een verdere opwerkingsstap niet nodig. De kapitaal- en operationele kosten worden zo

(20)

-I

·

•

-'

I

.

-!

-I I I ,

-•

I

-Analyac van de polypropeenmarkt in Nederland

sterk verlaagd. Een scheidingsstap om het polymeer te scheiden van het propeen is voldoende. Hierna wordt het polypropeen geëxtrudeerd .

Het proces wordt beter beheersbaar doordat de temperatuur bepaald wordt door het kookpunt van het propeen. Onder andere hierdoor zijn de kapitaal investeringen en operationele kosten laag. Co-polymerisatie is echter niet mogelijk. Een andere grondstof zou de temperatuurbeheersbaarheid sterk verminderen; het kookpunt zou dan overgaan in een kooktraject. Daarnaast is de benodigde grondstofverhouding in de vloeistoffase afhankelijk van temperatuur en druk.

De melting index is betrekkelijk eenvoudig te reguleren met behulp van waterstofgas. Waterstof treedt als moderator van de ketenlengte op. Ook dit maakt het proces beter beheersbaar. Bij omschakelen naar een andere melting index zouden er echter problemen kunnen ontstaan. Het stabiel worden van de waterstofconcentratie kan enige tijd duren. Daarnaast verandert de viscositeit. Ook dit kan beheersbaarheidsproblemen geven.

(21)

•

Shell Unipol-proces

Het Unipol-proces vindt plaats in Keulen. Shell voert dit proces onder een licentie van Uni on Carbide. De technologie van het Unipol-proces is geba-seerd op het oude BASF gasfaseproces. Hieronder staat een eenvoudig flowsheet weergegeven, zie Afbeelding 6.

propeen waterstof catalyst stikstof antioxidant, etc. propeen compressie! recyae degas purge poeder naar silo granulaat

Gz

e

~

xt

~

ru

2 d

:s

e

2}

r

_ _

~naar=

silo

Afbeelding 6 Flowsheet bij het Shell Unipol proces

Ook hier wordt gebruik gemaakt van de zeer actieve en selectieve katalysa-tor van Shell, zodat er geen atactisch bijprodukt of katalysakatalysa-torresten afge-scheiden hoeven te worden.

Opvallend aan het proces is de grote fluidized-bed reactor. Deze wordt wijder aan de bovenkant, waardoor plaatselijk de gassnelheid afneemt. Dit verlaagt op eenvoudige wijze de kans dat er poedervormig produkt met de gas-recycle stroom wordt meegezogen. Voor de reactie-condities worden een

(22)

•

Analy.., van de polypropeenmarkt in Nederland

o

temperatuur van < 88 C en een druk van < 4 Mpa opgegeven [Lit. 6]. Er vindt voortdurend toevoer · plaats van gasvormig propeen, katalysator, en eventueel co-monomeer en/of waterstof. De gasstroom wordt met behulp van een blower gecirculeerd, via een grote warmtewisselaar die alle reactiewarmte uit het systeem haalt [Lit. 6]. Het waterstofgas wordt weer als moderator gebruikt om de molaire massa van het produkt te controleren. Door het aflaten van de druk en een purge wordt de stroom uit de ·reactor gescheiden in polymeerpoeder en ongeconverteerd gas, dat wordt gerecycled. Aan het poeder worden additieven als anti-oxidant en UV-stabilisator toe-gevoegd, waarn~ het tot granulaat wordt geëxtrudeerd.

Met dit proces is zowel homo-polymerisatie als random co-polymerisatie mogelijk. De random co-polymeren hebben een lager melting point en grotere helderheid vergeleken met het homo-polymeer. Door een tweede polymerisatiestap in een extra reactor aan dit proces toe te voegen kan ook impact (bloek) co-polymeer worden geproduceerd. Dit polymeer heeft een verhoogde slagsterkte door het gedispergeerd aanwezige

propeen-etheen-elastomeer (zie Inleiding: verschijningsvormen, (co- )polymeren, Pagina 3).

(23)

•

• ., b /)

te

\A.,)"t,l .. c.{ Y 0 Ir-

~

i

~

r

-z::. P"I!

"",,-....M

Va-..

Jlo

LtA

fo

0 r

t-J~

he..{

VJ~(

h=-~r

CO"

fl-

'11- ... -

.el)<\-'

•

(24)

•

• (?t)

•

Analyac van de polypropeenmarkt in Nederland

K o s t p r i j s

Om tot een vollediger vergelijking van de vier processen te komen, worden de verhoudingen van hun onderlinge kosten in beschouwing genomen. Daar het niet de bedoeling is om betrouwbare absolute bepalingen te doen, kan worden volstaan met een analyse die gebruik maakt van gesimplificeerde modellen. De voorwaarde hierbij is, dat de vereenvoudigingen een vergelijk-baar effect hebben op alle beschouwde processen.

De totale kosten en de kostprijs

De totale kosten van het procesmatig vervaardigen van een produkt kunnen als volgt op een eenvoudige manier worden voorgesteld [Lit. 7], zie Formule (1).

(1)

Waarin:

=

totale kosten

=

algemene kosten

=

plant overhead, indirecte fabrikagekosten

=

kosten die afhankelijk zijn van het produktievolume

KI

=

kosten die van de investeringen afhangen

=

semi-variabele kosten, zoals loon

De algemene kosten en de plant overhead zijn voor ons doel van onderge-schikt belang. Hun aandeel zal met behulp van een simpele verdeelsleutel worden ondergebracht in de investeringsafhankelijke en semi-variabele kosten. Het model wordt zo vereenvoudigd tot:

(2)

Met 'kostprijs' wordt bedoeld de totale kosten gedeeld door de produktie.

Met andere woorden, de kosten van het produkt per kilogram voor de producent. De verschillende termen worden nu afzonderlijk beschouwd.

(25)

•

Analyse van de polypropeellD1arkt in Nederland

Produktieyolume-afhankelijke kosten Kp is als volgt opgebouwd:

met: kp P Vi qi (3)

= de grond- en hulpstofkosten per ton produkt

=

de hoeveelheid produkt in tonnen, gelijkgesteld aan de capaciteit

=

de prijs van de grond- of hulpstof i

=

de hoeveelheid i die nodig is per ton produkt

Omdat het bij de vergelijking alleen gaat om het procestype, zal uitgegaan worden van eenzelfde produktiecapaciteit voor alle beschouwde processen. Om in de grootte-orde van de werkelijke processen te blijven, wordt uitge-• gaan van een capaciteit van 140 kiloton per jaar. Hetzelfde geldt voor de

prijs van het propeen, die de producenten voor deze grondstof betalen. Er

(~) zal worden uitgegaan van een (markt)prijs van 500 gulden per toni.

•

In werkelijkheid verschillen de prijzen van de grondstoffen per bedrijf. Indien het verbruik hiervan per procestype nogal zou variëren, dan zou dit een rol kunnen spelen bij de keuze van een bedrijf voor een bepaald proces. Shell betrekt zijn propeen voornamelijk van de eigen raffinaderijen, waar het in toereikende hoeveelheden wordt verkregen als bijprodukt (-15-16 wt% [Lit. 8]) van naphtha cracking bij de produktie van etheen. Dit geldt in mindere mate ook voor DSM, dat echter ook nog een gedeelte inkoopt. ICI moet voor de fabriek in Rozenburg de volledige behoefte aan propeen inkopen.

Het oplosmiddel dat DSM gebruikt (bijvoorbeeld C6,C7 ) speelt in dit kader

niet zo'n grote rol. Het verbruik hiervan is ongeveer een procent van het propeenverbruik (zie procesbeschrijving DSM), en de prijs ervan is relatief laag.

Dit is de prijs van propeen in april 1993. De prijs kan ecllter sterk fluctueren.

(26)

Ex1\vj€.V'

~

/?JT-4-ClcLal

~

4'

farcL-aÁ :

•

(27)

•

De kosten van de katalysator zullen ook buiten beschouwing worden gelaten.

t~) Deze vereenvoudiging wordt toelaatbaar geacht, vanwege het feit dat de katalysator in slechts minieme fracties in het produkt voorkomt (ICI en Shell), danwel wordt teruggewonnen (DSM).

Dit leidt tot de aanname, dat de grondstofkosten goed benaderd kunnen ~ worden door uit te gaan van propeen als enige grondstof voor polypropeen.

Investeringskosten

K/ kan worden gezien als een fractie van de investeringen, zie Formule (4).

(4)

$

Deze fractie f hangt af van afschrijvingen, onderhoud, en dergelijke. Voor alle processen zal hiervoor de waarde 0,2 worden genomen [Lit. 9]. Alleen Fixed Capital zal worden beschouwd. I kan dus worden vervangen door IF • Voor berekening hiervan wordt gebruik gemaakt van de methode van

Zevnik-Buchanan [Lit. 10), welke ook bekend staat als de DuPont methode.

Keuze van de methode

Deze methode is gebaseerd op het feit, dat investeringen een functie van twee variabelen zijn, namelijk procescapaciteit en procescomplexiteit. De benodigde gegevens ter bepaling van de complexiteit zijn (1) het aantal functionele eenheden uit het proces flow-diagram N, (2) een complexity factor Cr en (3) de Plant Cost index Cl. De methode is relatief eenvoudig, maar heeft als nadeel de vage definitie van het begrip functionele eenheid. Als het een absolute bepaling van een investering betreft, vereist het vaststellen van N inzicht en ervaring. Voor een vergelijking van meerdere processen is het echter een heel makkelijk en goed bruikbare methode, omdat het consequent zijn bij het kiezen van de verschillende functionele eenheden het aantal fouten relatief zal beperken.

(28)

•

• !;"

t

i

S

JJ

P

t-a~

e V cL""-

~

t. ""--

b

~ ~o

0 Ic-

{0

h

~

l

ue.

t t.-t

~

•

're

circ~e..

vat...

ro

ff>

<À--

p~oce~'b+roo~

<...

0.'10

!.M.o<.ssc...t.,aJvh-(

•

().'-10

•

(29)

•

Analyse van de polypropeenmarlr.t in Nederland

Korte beschrijving van de methode

De investeringskosten IF (Fixed Capita!) (106

$) worden voorspeld met de volgende Formule (5):

Cl

I = N·I ·1 33,- .

F E ' 219

(5)

Als 1993 als bouwjaar wordt gekozen, bedraagt de Plant Cost index Ch

volgens extrapolatie van gegevens [Lit. 11] van de laatste jaren, 369. IE zijn de investeringen per functionele eenheid (106

$). Deze grootheid wordt afgelezen aan de hand van de produktie capaciteit en de complexity factor, van Afbeelding 7. Zoals gezegd wordt hierbij uitgegaan van een capaciteit van 140 kiloton per jaar.

10.:....1

----'---'---~

~

I

L

.

~I ---;..---:--~r_r~'---:

1 '

l

~

j

~ :; ~

-~

I

~ C,I 2...., ""7""':;...::::~:::...,~""7"""==-:,....::::...--i---7-i - - - : -',. J: I I 1 1

I

:

.

• , I 1 I •. ---;-:~;~~Hi~~"J=n~"~ m.-:,5~~";~"H'''~,<:c,,~.,~ m.::;, ~-C, J ~ , ~c 2 10':' 10 5 _ _ ... _ ,:l',":lC'.,;'<.::!' : : ... /;a~.

-Afbeelding 7 Bepaling van de prijs per functionele unit, volgens de methode van Zevnik-Buchanan

De complexity factor wordt berekend volgens Formule (6). Ft, Fp en Fm

stellen respectievelijk de temperatuur-, druk- en materiaalfactor voor. Fm wordt ontleend aan een tabel [Lit. 12] en bedraagt voor de

be-schouwde plants 0,10.

(30)

•

(6)

Voor Ft geldt Formule (7).

F = 0018(T-290)

t ' 100'

(7)

waarin T de maximaal te bereiken temperatuur van het proces is (in Kelvin). Ft is ook af te lezen met behulp van de temperatuurfactor-curve, zie Afbeelding 8.

Fp wordt als volgt berekend, zie Formule (8).

1

(P

max)

F = - l o g - .

p 10 P

(8)

P max./P staat voor de drukverhouding van de maximaal te bereiken druk in het proces ten opzichte van 1 bar. Zie ook de drukfactor-curve in Afbeelding 9.

20 "'3 15

-/

lÏ

lt1 o 12

/

'2 )-10 -" '- 0 :J ::! ,., G <.. \1 Cl.

!'

mw","W',,, 0 ' - ' " ' " '

Methode Viln Zevnlk -Buchan::ln E ~ <I 2 o

t----t----

_I----.

o 0.1 0.2 0.3 O_tI 0.5 0.5 0] temp'!ratuud"ktor Ft Afbeelding 8

Temperatuurfac-tor-curve, methode van Zevnik-Buchanan KOSTPRIJS '" 10-1----r----~----1 ~ Drl'''.r.,loclor-r:IJrv~ ' j ~~t'!lh()d~ vOln o .c . Z,,!vnik· Ouch~n;ln <.. U :--'" :J <.. "0 o 01 O'~) 02 02~ 03 drIlkfaktor Fp Afbeelding 9 Drukfactor-curve,

methode van Zevnik-Buchanan

(31)

•

(32)

•

AnalylC van de polypropeenmarkt in Nederland

Semi-variabele kosten

Deze kosten worden ook vaak de loonafhankelijke kosten genoemd, omdat de loonpost hier een belangrijk deel van is. KL' kan worden voorgesteld als een veelvoud d van de directe produktieloonsom L, waarbij d de indirecte kosten verdisconteert, zie Formule (9).

(9)

Net als f is d voor ons moeilijk voor de afzonderlijke processen te schatten. Er zou gekozen kunnen worden voor d::::: 1,9, naar een schatting volgens Isard en SchooIer [Lit. 9]. Door echter gebruik te maken van een methode die bij de loonsomberekening al rekening houdt met personeel voor hulpdiensten, onderhoud, staf e.d., kan L direct gelijkgesteld worden aan KL'. Voor de bepaling van L kan, als de investeringen bekend zijn, de Stein-relatie worden gebruikt.

Korte beschrijving van de methode

Voor grotere complexen blijkt er namelijk een verband tussen de (totale) mankracht en de investeringen te bestaan, waarvan de praktijksituaties verrassend weinig afwijken [Lit. l3], zie Formule (10).

E = 70.[ , 0,88 (10)

waarbij I is uitgedrukt in 106_$._{Er wordt met een loonbedrag van}_$_200.000

per jaar per arbeidsplaats op volcontinue basis gerekend.

(33)

•

i

!

I

.

•

• i

_I

-•

I

.

I

i

.

I

• i

e

I

•

Keuze van de methode

Deze methode leent zich uitstekend voor het vergelijken van de kosten van de verschillende processen. Als nadeel zou opgevoerd kunnen worden dat een foute schatting, gedaan bij de berekening van de investeringen, via deze methode wordt versterkt. Echter, zoals al bij de berekening van de investe-ring werd aangegeven, worden schattingsfouten, mits consequent, op relatie-ve wijze opgevangen bij de onderlinge relatie-vergelijking van de processen.

Resultaten

Produktievolume-afhankelijke kosten

Als bij elk beschouwd procestype uit wordt gegaan van eenzelfde capaciteit en van gelijke grondstofprijzen zoals vermeld, dan geeft Formule (3) voor alle processen een uitkomst voor Kp van 38,5 miljoen dollar2

•

Investeringskosten

Tabel I geeft een overzicht van alle voor de beschouwde processen gevonden parameters bij de berekening van IF •

Met nadruk wordt gesteld, dat aan de gevonden getallen en bedragen geen andere betekenis kan worden toegekend dan een illustratieve. Zoals al eerder is aangegeven, is de bepaling van het aantal functionele units naar eigen inzicht zeer arbitrair. Men moet dus voorzichtig zijn bij het trekken van conclusies, en beseffen dat ook in relatieve zin de afwijkingen een rol

kunnen spelen.

Er i. uitgeaaan van een koer. van 1,81 gulden per dollar. De propeenprij. komt hiermee op $ 275 per ton.

(34)

•

Allalyse vall de polypropeellJDarkt ill Nederlalld

Tabel I Gevonden waarden voor de parameters, benodigd bij de methode van Zevnik-Buchanan voor de berekening van de investeringskosten.

:.:. :pi()(~~:·.:.

::

F./

.:.:f:~':'.:

I

~,

:

<

:.:ji

<

:N:

<:

.:: ... :

It

::

:

:::.:

. . . .. ... ·:1();~· jO~$: _.

:::::

_.._{. .}_._.

10

_." 6" $::::: ... . . . . . ICI gasfase 1 1,3 0,154 3,63 1,3 8 23,3 DSM slurry 9,5 0,085 3, 13 1,1 12 29,6 LIPP/SHAC 8,6 0, 148 3,61 1,3 8 23,3 Unipol 12,8 0,160 3,75 1,4 5 15,7

Er blijkt een redelijke spreiding in de investeringskosten van de verschillen-de plants te bestaan. Shell's LIPP /SHAC-proces en het gasfaseproces van ICI lijken samen de middenmoot te vormen. Zowel hun condities als com-plexiteit zijn van dezelfde orde. De fabriek voor het slurry-proces van DSM is onmiskenbaar duurder. Hoewel enerzijds de investeringen per functionele unit lager zijn, met name ten gevolge van het feit dat dit proces wordt bedre-ven op een veel lagere druk dan de andere, zorgen anderzijds de scheiding

en terugwinning van het oplosmiddel ervoor dat deze fabriek beduidend complexer is dan die van de concurrenten. De tabel laat duidelijk zien, dat dit de oorzaak is van de hogere kosten. Het Unipol-proces is volgens deze toepassing van de methode van Zevnik-Buchanan de goedkoopste in aan-schaf. De proces condities zijn iets zwaarder, maar de investeringskosten worden laag gehouden door de eenvoud van het proces.

Semi - variab el e kosten

Tabel 11 geeft de berekende mankracht en de loonafhankelijke kosten voor de vier processen, waarbij gebruik is gemaakt van de investeringen zoals die in Tabel I staan vermeld.

Voor deze getallen geldt natuurlijk dezelfde redenering betreffende de betrouwbaarheid als voor de investeringskosten. In de praktijk zullen deze kosten natuurlijk sterk afhankelijk zijn van maatregelen als automatisering,

(35)

G

CT -,

y-~

'\)~M·.

b

è.\~H

--

~-f)

U)\l

\

"

3 0f\

n

\J

E

)l

~

kt

\J e

e

I

t

~

la

°1

IJ

f,,"üM

( . / ) t k

/'>v~j;

~

Ei

a't

b't.-

iGlo

P'

la.cJ

0'- L

Î-Y~

IS HP1c

if

*'

U

~o

0

i~~

Z- I

n#

lo~d K:T

65. b9·

bs.

ii).

o.

'-j

t

o ·5 } o . Lj

b

ö

.~)

•

(36)

•

(

tJ)

(

•

An&ly.e van de polypropeenmukt in Nederland

hoewel dan bedacht moet worden, dat de gemaakte besparingen op deze post voor een zeker deel weer als extra investeringen zullen terugkomen in de

totale kosten.

Tabel 11 De gevonden waarden voor de mankracht en de loonkosten volgens

de Stein-relatie.

6t-)

... . ... ... _...._.._... :::-::::: ::: :pr:()(:CS ... ICI gasfase DSM slurry LIPP/SHAC Unipol

Totale kosten en kostprijs

112 138 112 79 . . . .. .. ... ... . . .... .. . <: ::::::::::

<:::::::><:

t

}< :<:::::::::::::::::::::

•.

• ::-::)

••.••

··:«)Jo~$:

.••

'

. :::::::::

22,4 27,6 22,4 15,8

Tenslotte volgt hier een overzicht van alle gevonden kosten, alsook van de totale kosten van de vier beschouwde procestypen, en van de kostprijs van het produkt per kilogram. Zie Tabel 111.

Tabel 111 De totale kosten en de opbouw ervan.

1 :: - : : : : : : -: -: pr()~t!-:.:-:: -: -: -:: -: -:. ·s·« :.:::.:: ...••. :::.11

__

·::.:::.:::. ICI gasfase 38,5 23,3 22,4 DSM slurry 38,5 29,6 27,6 LIPP/SHAC 38,5 23,3 22,4 Unipol 38,5 15,7 15,8 KOSTPRIJS . . . _.... . . . . " ... . kQ~iljï·iJ~ :

.•.••••.

$,l~g

•••••.••

:

84,2 0,60 95,7 0,68 84,2 0,60 70,0 0,50 Pagina 20

(37)

•

p~o Cf.) :

n

Ct t

"~

().

b

0 /

h

J

~

• Qj)")€1...

'vt~.v\- kl~(k~

•

(38)

•

Zoals al in de inleiding van dit hoofdstuk is aangegeven, kan aan deze waarden geen absolute betekenis worden toegekend. De gebruikte modellen zijn gesimplificeerd, en kunnen dus geen volledig beeld geven van de werkelijke kosten. Ze staan echter wel een onderling vergelijk van de resultaten toe.

Conclusie

De gevonden waarden lijken voldoende uit elkaar te liggen, om

betekenisvol-le conclusies aan de verschillen te kunnen verbinden. Duidelijk is, dat het Unipol-proces het goedkoopst is, het DSM slurry-proces het duurst is, en het ICI gasfaseproces en het LIPP /SHAC-proces tussen deze twee het midden houden. De oorzaak van deze verschillen blijkt volledig te zitten in de com-plexiteit van de fabrieken. Nieuwere technologieën maken eenvoudiger processen mogelijk. Dat dit echter geenszins wil zeggen, dat het duurdere slurry-proces geen bestaansrecht meer zou hebben, zal duidelijk blijken in het volgende hoofdstuk 'Produktverschillen' op Pagina 24. Een goedkopere fabriek bouwen kan verlies aan flexibiliteit inhouden, wat weer van invloed kan zijn op de marktpositie (zie hoofdstuk 'De algemene ontwikkeling' op Pagina 38).

Een kanttekening kan geplaatst worden bij de kostprijs van het LIPP /SHAC-proces. Volgens de schatting ligt de kostprijs van dit proces hoger dan voor het U nipol-proces. Momenteel ligt bij Shell echter de nadruk op het LIPP /-SHAC-proces, ondanks dat de versatility lager is. Het valt dus te verwachten

)

dat de kostprijs voor het LIPP /SHAC-proces lager of ten hoogste gelijk moet liggen aan die van het Unipol-proces.

(39)

•

Analyle van de polypropeenmarkt in Nederland

Produktverschillen

Algemeen

De polypropeenmarkt is een typisch voorbeeld van de bulkchemie. Net als in de rest van de bulkchemie betreft het een vrijwel homogeen produkt met een zeer grote afzet. Kwaliteitsverschillen zijn er op het eerste gezicht nauwelijks tussen de vaak vele aanbieders.

Het bovenstaande geldt ook in meer of mindere mate voor de polypropeen-industrie. Met name tijdens de hoog-conjunctuur bleken de verschillen tussen de producenten klein. Men produceerde zo veel mogelijk, wat ten koste ging van de wensen van de afnemers en vaak ook ten koste van de kwaliteit van het polypropeen.

Momenteel is de vraag naar polypropeen sterk afgenomen ten opzichte van het aanbod. Hierdoor neemt de machtspositie van de afnemer toe, waardoor de fabrikant gedwongen is naar de wensen van de afnemers te luisteren.

Meer hierover in het hoofdstuk 'De algemene ontwikkeling' op Pagina 38.

Momenteel is het dan ook beter mogelijk onderscheid te maken tussen het polypropeen van de verschillende producenten.

Naamgeying

De producenten van polypropeen hebben ieder een eigen naam voor hun

polypropeen. Shell gebruikt de naam 'Shell Polypropylene', ICI gebruikt de

naam 'Propatheen' en DSM gebruikt de naam 'Stamylan P'. Omdat de namen

producent afhankelijk zijn, wordt in dit verslag van de systematische naam 'polypropeen' gebruik gemaakt.

(40)

•

AruUYsc van de polypropcenmarkt in Nederland

Verschillen

Op de polypropeenmarkt zijn twee belangrijke verschillen tussen de produk-ten aan te brengen. Het eerste verschil is de prijs, die kan variëren op het zelfde tijdstip van fl. 1,10 tot fl. 1,30 3. In hoofdstuk 'Kostprijs' is de

kost-prijs van de verschillende produktieprocessen geschat, zie Tabel 111 op Pagina 20. De minimale verkoopprijs van polypropeen is natuurlijk afhanke-lijk van de produktiekosten.

Het tweede verschil verantwoordt het aanzienlijke prijsverschil; de hoeveel-heid meegeleverde service. De veelzijdighoeveel-heid van het produkt wordt ook wel de versatility genoemd. In zekere zin de klantgerichtheid van de producent. In hoeverre is het produkt customer-made. Deze customer-made produkten worden door twee factoren bepaald. Ten eerste de eigenschappen van het polypropeen ten opzichte van 'standaard' polypropeen (versatility) en ten tweede in hoeverre de producent met zijn klant meedenkt (service).

De versatility van het produkt is een kwalitatief begrip en is op te delen in de belangrijkste en meest gebruikte kentallen, zoals de melting index (MI), het percentage en soort co-polymeer, het percentage vulstof! glasvezel etc. Zie Tabel IV voor een vergelijking op deze punten van de verschillende producenten van polypropeen.

De producenten

S heli maakt gebruik van twee produktie-units voor de produktie van poly-propeen. De eerste werkt volgens het LIPP /SHAC-proces, de ander volgens het Unipol-proces. Het LIPP /SHAC-proces is slechts in staat 'standaard' polypropeen in grote hoeveelheden te maken. Wel is de MI in te stellen, maar polypropeen met een lage polymerisatiegraad wordt niet verwijderd. Het LIPP /SHAC-proces is niet geschikt voor de produktie van co-polymeren.

De prijs van polypropeen verandert met de dag. De aangegeven bedragen zijn dus ter illustratie bedoeld.

(41)

•

AlllIIyse van de polypropeenmarkt in Nederland

Het Unipol-proces voldoet ook aan deze beschrijving. Met dit proces is echter wel co-polymerisatie mogelijk. Zie voor beide processen het hoofd-stuk 'Procesbeschrijvingen' . Produktveredelingstechnieken worden niet door

Shell uitgevoerd.

I Cl en DS M zijn ook in staat co-polymerisatie reacties uit te voeren. Ook de MI lijkt redelijk controleerbaar. Beide processen hebben relatief lage hoeveelheden laag-moleculair polypropeen. DSM wast de laag-moleculaire en atactische bij-produkten weg. Bij ICI wordt de vorming van deze

produk-ten, met behulp van een selectieve katalysator, beperkt. Zie voor een verdere

beschrijving van de processen het hoofdstuk 'Procesbeschrijvingen' .

DSM gaat echter nog een stap verder dan ICI. DSM levert behalve een produkt met een grote versatility

ook een hoeveelheid extra service met zijn polypropeen mee. DSM denkt met zijn klanten mee en

pro-beert oplossingen, uiteraard met

DSM polypropeen, voor zijn klanten

te vinden. De eigenschappen van het

LAAG

VERSATIUTY & SERVICE

HOOG

DSM polypropeen zijn daarnaast Afbeelding 10 Positie van de Neder-zeer uiteenlopend en goed

beheers-baar. Ook voegt DSM in

tegenstel-landse producenten op de markt.

ling tot ICI vulstoffen e.d. aan het polypropeen toe.

Voor de drie producenten staat hun positie in Afbeelding 10 weergegeven. De grootte van de bollen geeft in relatieve zin de jaarproduktie van de producent aan. Een nadere specificatie is in Tabel IV weergegeven.

Als men de globale kostprijs tegen de versatility en service uitzet, vindt men een duidelijk onderscheid van de verschillende marktposities. Zie Mbeelding 11. De kostprijs van de produktie van polypropeen is in

hoofd-stuk 'Kostprijs' geschat. Ter verduidelijking is de omzet (in kiloton/jaar)

weergegeven door de grootte van de cirkels.

(42)

•

• ®

oV\.d~r6ou..wiV\-~

\J Cl. "'- vu (fl....CJ..-i"

cl

«.. V ;

""'d

Q-",,"

•

(43)

•

'

.

•

Tabel IV Service van de producent en versatility van het prOduk@:>

I

••••••.

ii~dnc~nt

...

1 \

~

i

••

18~~~~'i

u

x~~ä~f:I

!I

~

~~~

'

"I

DSM goed goed goed goed

ICI zeer goed goed niet niet

LIPP/SHAC goed niet niet niet

Shell

Unipol goed goed niet niet

1(0 "--~ ~'f

de-

C-~ev\t'<'<-V'>

Een zelfde beeld wordt verkregen als de marktprijs van het polypropeen tegen de versatility en service wordt uitgezet. De prijzen van polypropeen fluctueren echter met de dag, dus een dergelijk plaatje kan alleen kwalitatief ge bruikt worden. Cl)

:2

Cl: Cl.. t-Cl)

~

W

I

~

I

5

_W Cl: I

I

VERSATILITY EN SERVICE

Afbeelding 11 De relatieve kostprijs ten opzicht van de versatility & service.

(44)

•

Marktpositie

Marktstructuur

De polypropeenmarkt wordt niet begrensd door de landsgrenzen. Door de

prijs van polypropeen van rond de 1000 tot 1500 gulden4 per ton, is vervoer

binnen West-Europa commercieel haalbaar. Vervoer vanuit of naar andere continenten is echter niet meer haalbaar. Dit begrenst de polypropeenmarkt tot West-Europa.

Binnen West-Europa opereren zo'n 15 à 20 producenten op de polypropeen-markt. Een gedeelte van deze producenten produceert echter alleen voor eigen gebruik, bijvoorbeeld Beaulieu die polypropeen voor zijn eigen vloerbedekking maakt.

Himont kan als marktleider worden aangemerkt met een jaarproduktie van

750 kiloton5

• Over het algemeen zijn de verschillen in produktie-omvang niet

erg groot tussen de producenten. In Afbeelding 12 staan enkele van de

grootste polypropeenproducenten op de West-Europese markt weergegeven. De 'voorspelling voor 1993' geeft aan hoe men in 1990 dacht dat de poly-propeenmarkt zich zou ontwikkelen. Een deel van de

produktie-uitbrei-dingen is wel gebouwd, maar niet in gebruik genomen.

Zoals opvalt, ontlopen de produktievolumes elkaar niet veel. De C4 Of@

ligt dan ook rond de 45%6. Hoewel de produktiegegevens betrekking hebben

op 1990, blijkt de C4 in 1992 op basis van schattingen vanuit het bedrijfsleven

nog steeds rond de 45% te liggen.

De prijs van polypropeen is nogal aan fluctuaties onder~ig. De prijs kan dan ook van dag tot dag venchillen vertonen en is alleen ter illustratie bedoeld.

De cijfer. hebben betrekking op het jaar 1990 omdat deze het meest betrouwbaar zijn. Sindsdien hebben enkele produktie-uitbreidingen plaatsgevonden, maar de structuur en de hiërarchie van de markt zijn hetzelfde gebleven.

Hiermee wordt de concentratiegraad van de vier grootste producenten op de markt aangegeven.

(45)

•

I

.

•

An&lyle van de polypropeenmarkt in Nederland

De C4 duidt erop dat de polypropeenmarkt als een zogenaamde vrije markt

mag worden opgevat. De C4 ligt echter erg dicht bij de theoretische waarde

van 50%. Bij deze of grotere waarde zou er sprake zijn van een oligopoloÏ de markt. Geen van de producenten heeft echter grote invloed op de prijs. De producenten zijn in een concurrentiestrijd verwikkeld teneinde hun markt-aandeel te vergroten of te behouden.

Een beschrijving van de polypropeenmarkt tijdens laag-conjunctuur komt met een beschrijving van de vrije markt overeen. Tijdens de hoog-conjunc-tuur van enkele jaren geleden werd de markt meer door de marktleiders gedomineerd. De markt vertoonde toen oligopoloÏ de trekken. Zie hoofdstuk 'De algemene ontwikkeling' voor een meer gedetailleerde uitwerking.

1990

Voorspelling voor 1993

Shell NesteOy Shell NesteOy Hoechst Himont Himont ICI ICI DSM DSM Rest Rest

Afbeelding 12 Produktievolume van enkele van de grootste polypropeenpro-ducenten in West-Europa (1990)..

(46)

•

An&lysc van de polypropcenmarkt in Nederland

Algemeen

Zowel de huidige posItIe als de strategie van de producenten van polypro-peen zijn met behulp van het model van Porter [Lit. 14] te verklaren. Porter stelt dat bedrijven zich in een krachtenveld van vijf krachten bevin-den. De krachten zijn de macht van de afnemers en de toeleveranciers ten opzichte van de producent, de

drei-ging van nieuwe toetreders tot de markt en substituten en als laatste de onderlinge concurrentie. Zie hiervoor Afbeelding 13.

In de polypropeenmarkt is er een duidelijke opsplitsing te maken naar

AFNEMER MACHT

krachten die voor iedere producent Afbeelding 13 Porter's vijf krachten hetzelfde zijn en die krachten waar- model.

mee de producenten zich kunnen

onderscheiden van elkaar. Dit zijn dan dus, respectievelijk, de dreiging van toetreding en substitutie tegenover de macht van afnemers en toeleveran-CIers.

De concurrentie neemt bij deze onderverdeling een aparte plaats in. Hoewel Porter er niet expliciet op in gaat in zijn model, is technologie een zeer belangrijk concurrentiemiddel in de bulkchemie. De technologie is in het hoofdstuk 'procesbeschrijvingen' uitgebreid beschreven. Door wie de ver-schillende licenties echter gegeven zijn en wie de technologie ontwikkeld heeft, zal in een van de komende paragrafen beschreven worden.

Porter's theorie

Omdat naar de branche gekeken wordt, wordt eerst nader ingegaan op die mogelijkheden waarin de bedrijven zich van elkaar kunnen onderscheiden. Dit zijn dus de macht van de afnemers en van de leveranciers. Daarna worden die factoren besproken die voor de producenten gelijk zijn.