3月28日,有記者獲悉,石油化工研究院、大慶石化公司、華東化工銷售公司合作研發(fā)了聚烯烴“高端料”——涂覆級低密度聚乙烯專用樹脂19G,并且突破了高壓裝置嚴苛操作條件禁區(qū),創(chuàng)新性地在管式工藝高壓低密度聚乙烯裝置實現(xiàn)成功量產。新產品2021年銷售量突破萬噸,經濟效益最高超過3000元/噸,現(xiàn)已成為中國石油聚烯烴業(yè)務的創(chuàng)效新利器。
涂覆級低密度聚乙烯專用料被廣泛應用于食品、化工、紡織品等產品的外包裝,市場需求量日益增加。這類產品主要依靠高壓釜式工藝生產,而中國石油的高壓低密度聚乙烯裝置均為管式工藝,多用來生產通用料,工藝調整難度大,調整范圍窄,不能滿足高端新產品開發(fā),亟待自主技術創(chuàng)新實現(xiàn)提質增效。
石化院低密度聚乙烯研發(fā)團隊與大慶石化、華東化工銷售密切配合,組建產研銷一體化創(chuàng)新團隊,依托大慶石化兩套高壓低密度聚乙烯裝置聚力攻堅,創(chuàng)新建立了裝置矯正參數(shù)體系,提升了產品核心指標控制能力,構建了裝置優(yōu)化控制集成平臺,突破了高溫高壓嚴苛條件下管式法生產工業(yè)化瓶頸。這項自主技術助力中國石油在國內率先實現(xiàn)高熔體強度涂覆級專用樹脂在管式法高壓聚乙烯裝置的平穩(wěn)生產,并改善了加工過程低聚物揮發(fā)。
中國石油自主研發(fā)的涂覆級專用樹脂19G,具有韌性好、黏合力強、成膜均勻、衛(wèi)生性好等優(yōu)點,在市場上廣受好評,產品銷量不斷增加,2021年累計生產超過1.2萬噸,創(chuàng)效3400多萬元。配套的自主生產技術可進一步在國內高壓聚乙烯生產裝置推廣應用,助力煉化企業(yè)調整產品結構,增產高端專用料,應用前景廣闊。
聚烯烴行業(yè)發(fā)展概述
聚烯烴指乙烯、丙烯、丁烯或α-烯烴聚合而成的熱塑性樹脂材料,是工業(yè)和日常生活中應用廣泛、需求量較大的高分子材料。聚烯烴材料與農業(yè)、包裝、電子、汽車和日用品等眾多下游領域密切相關。
目前使用最多的聚烯烴材料是聚乙烯和聚丙烯。全球聚乙烯和聚丙烯的產能、產量和消費量整體均呈穩(wěn)定上漲態(tài)勢。
中國聚烯烴行業(yè)發(fā)展
近年來,中國聚烯烴行業(yè)產能持續(xù)擴大,新建聚烯烴裝置也陸續(xù)投產。2020年,我國聚乙烯總產能達2326萬噸/年,同比增長22%;總產量約為1970萬噸,同比增長17%。聚丙烯總產能達3084萬噸/年,同比增長11%;總產量約為2656噸,同比增長6.5%。
我國對聚烯烴的需求在不斷增加。2020年,我國是全球聚乙烯和聚丙烯消費量最大的國家。聚乙烯表觀消費量約3762萬噸,同比增長13%,自給率52%。聚丙烯表觀消費量約3057萬噸,同比增長3.7%,自給率86%。其中,對防疫物資、包裝膜料等需求的快速增長是其主要的驅動力。
同時,隨著國內市場需求不斷擴大,我國也是聚烯烴進口大國。2020年,我國聚乙烯進口量為1853萬噸,同比增長11%,主要來自沙特、伊朗、阿聯(lián)酋、韓國、新加坡和泰國等國家;聚丙烯進口量為489萬噸,同比下降0.9%,主要來自韓國、沙特、印度、阿聯(lián)酋、新加坡、日本、美國等國家。然而,我國聚乙烯出口量約為25萬噸,聚丙烯出口量約44萬噸,貿易逆差巨大。
高端聚烯烴發(fā)展概況
高端聚烯烴即具有高技術含量(技術有門檻)、高應用性能(牌號多,快速的技術服務導向)、高市場價值(價格高、盈利強、波動小)的聚烯烴產品。其中主要包括茂金屬牌號的聚乙烯、聚丙烯產品(mPE、mPP),聚烯烴彈性體等(見圖5)。高端聚烯烴應用領域也十分廣泛,主要包括汽車零配件、能源、醫(yī)療設備、高端管材和包裝等。
全球高端聚烯烴的生產主要集中在西歐、東南亞以及北美地區(qū),日本是東南亞高端聚烯烴主要生產國。企業(yè)集中度很高,主要生產企業(yè)包括北歐化工、陶氏化學、利安德巴塞爾、道達爾、三井化學和住友化學等。
茂金屬牌號的聚乙烯(mPE)是高端聚乙烯的主要代表,是在茂金屬催化體系下聚合而成的共聚物,也是目前大規(guī)模工業(yè)化生產,且產量最大、應用進度最快的高端聚烯烴產品。全球mPE產能約為1500萬噸/年,主要分布在美國、新加坡、泰國和印度,四國產能合計占全球茂金屬總產能的76.3%。其中,埃克森美孚和陶氏化學占比較高。mPE具有分子結構規(guī)整性高、強度高、韌性好、透明性好、熱封強度高等特點,主要應用于包裝領域。
茂金屬牌號的聚丙烯(mPP)是高端聚丙烯的主要代表,起步時間和市場發(fā)展規(guī)模滯后于mPE。技術壁壘較高,目前只有少數(shù)幾家海外公司開發(fā)了mPP產品,生產商遠少于mPE,生產技術長期被埃克森美孚、利安德巴塞爾、道達爾、三井化學等國外公司所壟斷。mPP具有相對分子量分布窄、微晶較小、抗沖強度和韌性極佳、光澤度和透明度高、絕緣性能優(yōu)異,與多種樹脂相容性好等特點,主要應用于紡絲、無紡布、注塑制品和薄膜等領域。
聚烯烴彈性體(POE)是主要指乙烯與α-烯烴(丁烯-1、己烯-1、辛烯-1等)的無規(guī)共聚物彈性體。產能主要分布在北美、西歐、日本、韓國、新加坡和沙特等。雖然全球POE產能分布較為分散,但是企業(yè)集中度很高,其中陶氏化學占全球產能40%以上。主要涉及汽車、發(fā)泡(鞋材、玩具)、電線電纜、家電和薄膜(食品包裝、工業(yè)包裝)等行業(yè)。
近年來,我國聚烯烴行業(yè)規(guī)模逐漸擴大,聚烯烴裝置大量投產,聚乙烯、聚丙烯產能及產量大幅增長,我國已然成為了聚烯烴的生產大國。一方面,中低端產品產能過剩;另一方面,高端聚烯烴的市場規(guī)模超千億,表現(xiàn)消費量可達1200萬噸,但自給率卻只有41%。我國聚烯烴產業(yè)面臨依賴性強、利潤微薄等結構性短板問題。
隨著汽車、醫(yī)療設備等下游產業(yè)的高端化發(fā)展,對高端聚烯烴應用需求在不斷攀升,行業(yè)發(fā)展前景較好。中國的聚烯烴行業(yè)規(guī)模在逐年擴大,中低端通用料產能過剩趨勢加劇,市場競爭激烈。但較多高端聚烯烴產品自給率低,進口依賴度高,未來實現(xiàn)國產化空間較大。產品結構向高端化、差異化、功能化發(fā)展,實現(xiàn)進口替代,將成為中國聚烯烴產業(yè)升級的重點方向。在技術方面,要從原料多元化、催化劑技術、聚合工藝、設備大型化等方面加大研發(fā)力度,突破高端牌號聚烯烴材料的生產技術。
文章來源: 化工新材料,中國化工信息周刊
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