我國聚酰胺產業鏈發展現狀及展望

沈勁鋒

(江蘇華峰化學有限公司，江蘇226200)

聚酰胺(PA)俗稱尼龍，是20世紀30年代美國DuPont公司最先開發的產品。PA產品廣泛應用于紡織、汽車、電子電氣、交通運輸等眾多領域。我國PA產業起步于20世紀50年代，發展較為滯后，90年代才步入正軌，近10年發展迅速，但也伴隨著生產能力過剩、高性能產品比重較低、產業鏈較短、對環境不友好等問題。作者分析了我國PA產業發展的特點，以及目前發展中存在的一些問題，并提出了一些建議，希望為我國PA產業的發展提供指導。

1 PA產業鏈概述

PA可分為脂肪族、芳香族、聚亞酰胺、共聚酰胺等類別，品種眾多。目前應用最廣泛的是脂肪族PA，其中又以聚己內酰胺(PA6)和聚己二酰己二胺(PA66)為主，約占PA總量的90%以上［1－3］。此外，常見的還有PA11，PA12，PA610，PA612，PA1010，PA46等［3］，新品種有 PA6T，PA9T，PPA，芳綸，芳砜綸等［3－4］，改性品種有增強尼龍、增韌尼龍、導電尼龍、阻燃尼龍等［4］。近幾年，隨著PA新品種和改性產品的不斷開發，PA6和PA66的比重略有下降。

從圖1可見，PA產業鏈的基本原料以苯為主，其次是丁二烯、苯酚、甲苯等，中間產品有環己酮、己內酰胺、己二酸、己二胺、己二腈、尼龍66鹽等［1，4－12］，下游產品主要是PA纖維、PA薄膜和PA工程塑料。PA纖維主要用于服裝、裝飾、地毯絲、簾子線、工業用布、漁網等［1－2，13－15］。PA薄膜主要用作包裝材料［16－17］。PA工程塑料主要用于汽車、電子電氣、機械、交通運輸等領域［1，3，18－19］。

圖1 PA產業鏈的結構示意Fig.1 Schematic of PA industrial chain

全球PA產業鏈發展有以下特點:

(1)產業鏈龐大。PA產品及牌號眾多，改性產品不斷推陳出新，數量驚人。PA產業的上游基本原料日益多樣化，傳統的全苯工藝路線已被半苯路線取代，又開發出丁二烯工藝路線，為了降低對環境的影響，目前在積極研究非石油基生物法工藝路線。PA產業的下游應用領域更是遍布紡織、汽車、電子電氣、機械、化工、包裝、交通運輸、日用品及軍工等眾多行業。

(2)技術與市場比較成熟。經過幾十年的發展，PA生產技術和產品質量已達到較高的水平，PA產業體系比較完善，PA產品及其性能已被人們熟知，應用得到了較大普及。PA消費的增長主要來源于發展中國家的經濟增長，其次是技術創新和新產品不斷拓展應用領域。

(3)進入門檻比較高。PA行業壟斷性比較強，多數產品和原料的生產技術掌握在少數幾家公司手里，有著較高的技術壁壘。PA產業逐步向規模化、一體化方向發展，行業巨頭如美國英威達公司、法國羅地亞公司、美國首諾公司、中國平煤神馬集團、中國石化集團巴陵石化分公司(簡稱巴陵石化)等不僅生產規模大，還形成了上下游較為完整的PA產業鏈，綜合實力和抗風險能力很強，新進入的企業很難與之競爭。

2 我國PA產業發展概況

2.1 PA原料

2.1.1 己內酰胺

表1 我國己內酰胺主要生產廠家及生產能力Tab.1 Principal caprolactam producers and production capacity in China

巴陵石化、魯西化工集團、浙江巨化集團、湖北三寧化工股份有限公司等仍在積極擴建，此外，福建天辰耀隆新材料有限公司、山西陽泉煤業集團、山西蘭花科技創業股份有限公司、內蒙古慶華集團、中國平煤神馬集團等的己內酰胺裝置也在實施中。預計2015年我國己內酰胺生產能力將超過2 500 kt/a，全球總生產能力將達7 000 kt/a。隨著我國自給率的不斷提高，全球的供應將大于需求，己內酰胺價格將震蕩下行并趨于合理，這為我國PA6產業的發展提供了良好機遇。

2.1.2 己二酸

己二酸主要用于合成PA66鹽、聚氨酯、增塑劑等，全球己二酸的消費以PA66鹽為主，我國以聚氨酯為主［1，8］，其占比超過60%，PA66鹽的需求占比不到20%。我國己二酸產業起步較晚，20世紀70年代才開始規模化生產［8］。2005年之前，只有中國石油遼陽石化分公司和中國平煤神馬集團生產己二酸，總生產能力不足200 kt/a。我國聚氨酯工業的繁榮促進了己二酸的消費，并出現供不應求，目前我國己二酸總生產能力已超過1 200 kt/a，見表2。

表2 我國己二酸主要生產廠家及生產能力Tab.2 Principal adipic acid producers and production capacity in China

我國己二酸投資熱方興未艾，中國平煤神馬集團和河北開灤集團的己二酸裝置即將投產，同時，中國石油遼陽石化分公司、浙江華峰集團、山西陽泉煤業集團、山東博匯集團和山東洪業化工集團均在積極擴建，此外，山西天脊煤化工集團、四川川化集團等也計劃進軍己二酸產業，預計2015年我國己二酸生產能力將突破2 200 kt/a。2012年我國進口己二酸約34 kt，出口約46 kt，首次實現凈出口，表觀消費量約800 kt，隨著生產能力的釋放，存在生產能力過剩隱憂。

2.1.3 己二胺

己二胺主要用于生產PA66，也用于生產六亞甲基二異氰酸酯(HDI)等［9－11］。用己二腈為原料生產己二胺的技術比較成熟，是目前最經濟、應用最廣泛的工藝，全球約90%的己二腈用于生產己二胺［9，12］，因此，己二腈的生產制約著己二胺產業的發展。己二腈的生產工藝主要有丙烯腈法、丁二烯法、己二酸法和己內酰胺法［11－12］。2013年，全球己二腈的有效生產能力約1 760 kt/a。

巨型鮞粒是鮞粒的特例，其成因遵循鮞粒成因的一般規律，也一定有其特殊的形成條件。本文主要通過薄片鑒定的方法，來解釋此巨型鮞粒灰巖的成因及環境意義。

我國還沒有己二腈工業化生產裝置，所需己二腈全部依賴進口，成本較高，制約了我國己二胺及PA66產業的發展。20世紀70年代引進的己二酸催化氨化法工藝比較落后，無法與國外的丁二烯工藝路線競爭，因此我國己二胺生產企業很少，目前具備規模的只有中國平煤神馬集團和鞍山市國銳化工有限公司2家企業，總生產能力約230 kt/a，均以自用為主。2013年我國進口己二腈約213 kt，己二胺約27 kt。

2.2 PA切片

2013年，我國 PA6切片生產能力約1 915 kt/a(見表3)，進口量約612 kt，出口量約59 kt，表觀消費量約2 130 kt。2013年以來，中國平煤神馬集團、浙江三鼎控股集團、江蘇海陽化纖有限公司、福建國創合纖科技有限公司、福建景豐科技有限公司等均有擴建或新建計劃，預計2015年我國PA6切片的生產能力將達到2 300 kt/a。

表3 我國PA6切片主要生產廠家及生產能力Tab.3 Principal PA6 chip producers and production capacity in China

2013年，我國 PA66切片生產能力約400 kt/a(見表4)，進口量約302 kt，出口量約42 kt，表觀消費量約580 kt，有一定市場缺口。目前，浙江華峰集團、山東博匯集團和山東洪業化工集團等均在積極籌建新裝置，預計2015年我國PA66切片生產能力可能達到550 kt/a，而需求量將超過700 kt，短期內PA66切片仍將存在一定市場缺口。我國用于生產高性能PA產品的切片進口量比較大，2013年的進口量約914 kt。

表4 我國PA66切片主要生產廠家及生產能力Tab.4 Principal PA66 chip producers and production capacity in China

2.3 PA下游產業

2.3.1 PA纖維

我國PA纖維產業受益于紡織工業和汽車工業的高速發展，產量不斷增加，據中國化學纖維工業協會統計，我國規模以上PA纖維生產企業約有163家，2007—2013年的產量分別約為951，1 016，1373，1 618，1 591，1 815，2 113 kt，年均增長率為14.22%，結合進出口數據可知相應的年均需求增長率為11.98%。2013年我國PA纖維總生產能力高達2 630 kt/a，近幾年PA纖維的產量增長速度超過了需求的增長，自給率已達97%，存在生產能力結構性過剩。

《化纖工業“十二五”發展規劃》指出化纖產品仍將是紡織工業最主要的原料保障，差別化、個性化應用與發展以及高性能纖維新材料的開發將是未來新的增長點。因此，PA纖維產業必將向差別化、個性化、高性能化方向發展，加快細旦、超細旦、吸濕排汗、抗菌、防臭等品種，以及功能性、改性切片和非服用纖維產品的開發，并不斷擴大應用領域;加大研發力度，開發高新技術纖維并實現產業化，如芳香族PA、聚酰亞胺纖維等。

2.3.2 PA薄膜

雙向拉伸PA(BOPA)薄膜具有良好的氣體阻隔性、柔軟性、透明性、耐磨性等優點，特別適用于蒸煮食品、冷凍食品、海產品、醫藥用品及電子產品的包裝［16－17］。BOPA薄膜已成為繼BOPP，BOPET薄膜之后的第三大包裝材料［16］。

由于國外企業對技術和原料進行壟斷，我國BOPA產業起步較晚，20世紀90年代才引入BOPA生產線［16－17］。隨著生活水平提高，人們對食品安全和包裝提出更高要求，BOPA的需求增長迅速。2012年全球共消費BOPA薄膜約220 kt，我國的消費量約60 kt。2013年我國PA薄膜的生產能力已達121.5 kt/a(見表5)，產量約69 kt，進口量約4.8 kt，出口量約6.7 kt。洗衣液包裝是BOPA市場新的增長點，高品質、差異化、高速寬線產品將是未來發展方向。預計2015年我國BOPA的需求量將達到90 kt，但隨著產能的釋放，競爭將加劇，需要不斷開發新用途、新市場。

表5 我國PA薄膜主要生產廠家及生產能力Tab.5 Principal PA film producers and production capacity in China

2.3.3 PA工程塑料

PA工程塑料耐磨、耐熱、耐油、抗拉強度高、沖擊韌性優異、自潤滑性好，通過改性和配混可以加工成各種制品來代替金屬制品，在汽車、電子電氣、機械、交通運輸、辦公及日用品等領域有著廣泛的應用［1，3，18－19］。

PA6工程塑料主要用于汽車和薄膜行業，而PA66主要用于汽車和電子電氣行業［18］。2008年日本PA工程塑料的消費結構為:汽車37%，電子電器23%，工業制品10%，擠出制品(含薄膜) 30%。汽車工業是PA工程塑料最大用戶，PA在汽車上的應用以改性材料為主，主要是填充、增強、增韌，以及改進阻燃性、潤滑性、耐熱性、耐磨性、吸水性等。人們對汽車輕量化、舒適性、節能降耗等要求的不斷提高，使PA在汽車上的用量呈上升趨勢。我國PA工程塑料在汽車上的應用比例遠低于發達國家，發展潛力很大。近幾年，我國高鐵產業的快速發展也促進了PA工程塑料的消費，目前我國鐵路規劃建設配套用PA工程塑料量約7 t/km，僅2010—2012年，我國就規劃新建鐵路線達26 000 km［20］。

我國PA塑料產品基本上集中在中、低端市場，高性能PA產品進口量較大，對外依存度高達70%。隨著我國汽車、電子電氣、機械、高鐵等行業的快速穩定發展，預計2015年我國PA工程塑料的需求量將達到650 kt。

3 我國PA產業發展展望

(1)原料。2010年之前，我國己內酰胺、己二酸和己二胺嚴重依賴進口，成本較高，制約了我國PA產業的發展。隨著反傾銷措施的實施，”十二五“期間我國己內酰胺和己二酸的生產能力將有大幅提升，供應有望緩解。己二腈依然制約著我國己二胺的生產，進而制約了PA66產業的發展，山東潤興投資集團籌建的丙烯腈法己二腈裝置主要為其HDI裝置配套服務，成本優勢還有待驗證。在此情況下，推動美國英威達公司在上海的己二腈和己二胺項目在“十二五“期間順利實施，有助于我國PA66產業的發展。

(2)產業鏈發展。我國很多企業戰略目標不明確或執行不嚴格，容易追求一時的經濟效益，不注重產業鏈的發展。除中國平煤神馬集團、巴陵石化等少數企業實現了PA產業鏈上下游一體化外，行業內大多數企業的產業鏈都比較短，比如魯西化工集團、浙江巨化股份有限公司等局限于PA原料的生產，江蘇華洋尼龍有限公司等局限于PA聚合，不少企業新建的裝置與原有的主業幾乎沒有關聯，當經濟蕭條或遭遇產能過剩時，抵御風險的能力就比較弱。建議國內企業重視戰略規劃，加強自身產業的關聯性，提高綜合競爭力和抗風險能力。

(3)生產能力平衡。我國己內酰胺生產能力擴大，至”十二五“末自給率將達到80%，而全球己內酰胺供大于求，這有利于我國PA6產業平衡發展。己二酸生產能力擴大，但需求動力不足，存在過剩隱患。我國己二酸的主要消費領域是聚氨酯工業，其次才是PA66產業。“十二五”期間我國聚氨酯年均需求增長率將維持在10%左右［21］，預計2015年消費己二酸約700 kt;即使擬建的PA66裝置全部順利實施，整個PA66產業消費己二酸也不會超過500 kt;增塑劑及其它消費己二酸約150 kt;可以預見“十二五”末我國己二酸的消費量不會超過1 350 kt，如果擬建的己二酸裝置都如期實施，總生產能力將突破2 200 kt/a，勢必在“十三五”期間形成惡性競爭。建議相關部門和行業協會及時發布預警，避免資源浪費。

(4)產品結構調整。我國紡織工業已步入成熟期，數量增長有限，不斷提高產品質量，滿足人們個性化需要是未來發展的重點。我國PA纖維的自給率已達97%，PA簾子線、簾子布、粗變形絲等低技術、低附加值產品比重過大，應向高性能化、差別化方向發展，開發功能性、差別化和高新技術纖維產品，并不斷拓展非服用PA纖維的應用。PA樹脂的生產規模較小，而需求增長速度比PA纖維的快，因此，企業發展時應有所側重，不斷提高PA樹脂聚合能力，解決產能瓶頸，并圍繞提高耐高溫、高抗沖、高耐磨、抗老化等性能的改性及加工應用技術研發，提高PA樹脂產量和質量，促進PA產業升級。

(5)技術創新。我國PA產業基本原料的生產仍以苯路線為主，生產中產生大量廢水、廢氣，處理難度大，環保壓力較大。產業發展需要技術創新，開發新型高效的催化劑及“三廢”處理技術，減少副產物，加大回收利用，如從己二酸生產廢液中回收己二酸［22］，己二胺生產廢液中回收胺基類物質［23］，回收PA加工邊角料和廢棄的PA制品［13］等，從而降低廢物排放;技術引進與研發并舉，努力實現關鍵成套技術設備國產化，加大新工藝、新技術的開發，尋找對環境友好的新路線，形成自主知識產權。

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