譚捷
(中國石油化工股份有限公司茂名分公司研究院,茂名,525011)
聚丙烯(PP)具有密度小、無毒、易加工、抗沖擊、抗彎曲以及電絕緣性好等優點,是通用樹脂中耐熱性最好的產品,可應用于注塑、擠管、吹膜、涂覆、噴絲、改性工程塑料等各種工業和民用塑料制品等領域,在汽車工業、家用電器、電子產品、包裝材料、建材及家具等方面具有廣泛的應用[1]。
目前,我國聚丙烯的生產工藝主要有陶氏化學的Unipol氣相流化床聚丙烯工藝技術,日本聚丙烯公司 (原日本窒素石油化學公司)的Horizone氣相法工藝,Ineos公司 (原BP-Amoco公司)的Innovene氣相法工藝、Lyondell Basell公司的Spheripol工藝技術,日本Prime Polymer公司的Hypol技術,Lyondell Basell公司的 Spherizone多區反應工藝、NTH公司(原BASF公司)的Novolen氣相法工藝以及中國石油化工集團公司自行研制開發的環管反應器工藝(中國石化ST工藝)等[2-3]。
近幾年,隨著甲醇制丙烯技術的不斷完善以及丙烷脫氫(PDH)技術的發展,加速了下游聚丙烯的擴張速度,我國聚丙烯生產能力穩步增長。
2016年~2018年期間,先后有大慶華科股份有限公司70 kt/a,內蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司300 kt/a,中國軟包裝集團福州中景石化公司700 kt/a,神華新疆烏魯木分公司450 kt/a,浙江寧波福基石化有限公司400 kt/a,中國石化廣州石油化工公司200 kt/a,中天合創能源有限責任公司700 kt/a,富德(常州)能源化工發展有限公司300 kt/a,青海鹽湖金屬鎂一體化160 kt/a,中海油惠州煉化二期400 kt/a,陜西延長石油延安能源化工300 kt/a。截止到2018年12月底,我國聚丙烯的年生產能力達到24110 kt/a,是世界上最大的聚丙烯生產國家,約占世界總生產能力的31.0%。2018年我國聚丙烯主要生產裝置情況見表1所示。
表1 2018年我國聚丙烯主要生產裝置情況Tab.1 Main producers of polypropylene in China in 2018
續表1 2018年我國聚丙烯主要生產裝置情況Continued to tab.1 Main producers of polypropylene in China in 2018
續表1 2018年我國聚丙烯主要生產裝置情況Continued to tab.1 Main producers of polypropylene in China in 2018
目前,我國聚丙烯行業具有以下主要特點:
(1)原料丙烯來源路線多樣化。除了傳統來自乙烯裝置副產和煉廠丙烯之外,甲醇制烯烴工藝、丙烷脫氫等工藝等技術的發展,使得丙烯來源逐漸多樣化,導致傳統石油路線聚丙烯生產能力所占的比例逐漸減少。尤其是近兩年,所建新裝置基本上都是采用煤 (或外購甲醇)制聚丙烯項目為主。2018年,我國采用油制聚丙烯裝置的生產能力約占總生產能力的58.5%,甲醇制聚丙烯裝置的生產能力約占總生產能力的32.5%,PDH制聚丙烯裝置的生產能力約占總生產能力的9.0%。
(2)生產工藝具有多樣性。生產工藝主要以國產環管法、巴塞爾Spheripol工藝、INEOS公司Innovene氣相法、陶氏Unipol工藝、巴斯夫Novolen氣相工藝為主。油制PP裝置以環管法、氣相法生產為主,國產技術、進口技術均有。PDH制備PP裝置大部分裝置使用國產環管法工藝,此外也有使用陶氏化學Unipol工藝進行生產的。甲醇制PP的裝置主要以國產環管法工藝和陶氏化學Unipol工藝。
(3)甲醇制聚丙烯的裝置主要集中在西北地區,主要由于西北地區煤炭資源儲藏豐富,煤炭原料來源方便。多數聚丙烯裝置均有配套的上游裝置,由煤炭制備甲醇,進而生產聚丙烯。PDH制備聚丙烯裝置主要集中在沿海的華東地區,主要是由于丙烷需要進口,裝置投產在沿海地區,原料采購較為方便。油制備聚丙烯裝置分布比較廣泛,主要集中在中石化、中石油和中海油所屬企業所在地,且大都建有上下游一體裝置。總體來看,我國聚丙烯生產裝置主要集中西北、華北以及華南地區,2018年的生產能力分別約占總生產能力的33.0%、19.5%和19.0%。中國石化、中國石油和神華集團是我國聚丙烯主要的生產企業,生產能力分別約占總生產能力的35.0%、15.9%和11.4%。神華寧夏煤業集團化工分公司是目前我國最大的聚丙烯生產廠家,生產能力為1600 kt/a,約占總生產能力的6.6%;其次是中天合創和福建中景石化公司,生產能力分別為700 kt/a和700 kt/a,分別約占總生產能力的2.9%和2.9%[4]。
(4)根據中國合成樹脂供銷協會聚烯烴分會秘書處統計,2018年我國聚丙烯產量最大的三家企業分別是:中國石化茂名分公司694 kt,中國石油獨山子石化分公司乙烯廠624.8 kt,中國石化鎮海煉化分公司 505.6 kt。2018年,液相本體-氣相法(釜式)總單體單耗最低為 997.83 kg/tPP,液相本體-氣相法(管式)總單體單耗最低為 921.88 kg/t PP,氣相法總單體單耗最低為 997.35 kg/t PP,SPG工藝總單體單耗最低為 1012.38 kg/t PP。2018年,液相本體-氣相法 (釜式)能耗最低為80.60 kgEO/t PP,液相本體-氣相法(管式)能耗最低為84.55 kgEO/t PP,氣相法能耗最低為59.87 kg EO/t PP,SPG工藝能耗最低為 31.37 kgEO/t PP。
(5)在生產能力不斷增加的同時,新產品生產開發也取得新進展。2018年,揚子石化開發高模量聚丙烯結構壁管材專用料 PPB-EN00-S,中熔指高結晶聚丙烯PPB-MN30-GH專用料;洛陽石化開發出汽車門把手專用料PPH-MN15;北京燕山石化生產三元改性產品 FC08E、VM08E、EC08E,抗沖聚丙烯 K6760、K6100;撫順石化新開發生產了抗沖共聚新產品FC1030、均聚新產品 L3000F,無紡布料HF40R和 HPP1860升級產品HPP1860E;四川石化完成了中高熔抗沖產品CI73H、CI83H、CI93M 的試生產任務;上海石化新開發高性能透明聚丙烯和高強度丙丁無規共聚發泡專用樹脂;中沙(天津)石化有限公司新開發三高產品 EP5074X/EP5075X;茂名石化新開發高抗沖聚丙烯新產品專用料 PPB-MN35-S、高光澤聚丙烯新產品專用料 PPB-MG22、低收縮聚丙烯新產品專用料 PPB-MN24和三元共聚聚丙烯新產品專用料F-4608;大慶煉化新開發試生產高模量聚丙烯纏繞管道專用料H2483、高端纖維專用料HP561S兩個新牌號產品。鎮海煉化新開發高壓電纜護套管聚丙烯 E01RS、高光澤聚丙烯 M10RG、纖維料系列化產品 N40Q和N40V共 4個新產品;寧夏石化新開發高熔指纖維料NX60S;中韓(武漢)石油化工有限公司新開發均聚高剛性HM02、HM03、HM04以及鍍鋁流延膜 PF-08。
雖然近年來我國聚丙烯工業發展迅速,但產量仍不能滿足國內實際生產的需求,每年都得大量進口。根據海關統計,2010年我國聚丙烯的進口量為 3868.1 kt,2015 年為 3397 kt,2018 年的進口量為3279.9 kt,同比增長約3.22%。在進口的同時,我國聚丙烯也有少量出口。2010的出口量為82.9 kt,2015 年達到 166.4 kt,2018 年的出口量為311.8 kt,同比增長約23.45%。2010年~2018年我國聚丙烯的進出口情況分別見圖1和圖2所示。
圖1 2010年~2018年我國聚丙烯的進口量情況Fig.1 Import volume of polypropylene in China from 2010 to 2018
圖2 2010年~2018年我國聚丙烯的出口量情況Fig.2 Export volume of polypropylene in China from 2010 to 2018
從進口來源國家或地區看,我國聚丙烯的進口主要來自沙特阿拉伯、阿聯酋、韓國、中國臺灣和新加坡等國家或地區,2018年來自這5個國家的進口量為2045.2 kt,約占總進口量的62.36%,同比2017年(下同)減少約9.98%。其中來自韓國的進口量約占總進口量的24.30%,同比減少約7.81%;來自沙特阿拉伯的進口量約占總進口量的13.40%,同比減少約16.97%;來自新加坡的進口量約占總進口量的10.39%,同比減少約3.15%;來自中國臺灣的進口量約占總進口量的7.96%,同比減少約9.49%;來自阿聯酋的進口量約占總進口量的6.31%,同比減少約13.00%。
我國聚丙烯主要出口到中國香港、越南、日本、泰國、秘魯和馬來西亞等國家或地區,2018年向這6個國家或地區的出口量合計達到225.5 kt,約占總出口量的72.32%,同比增長約11.14%。其中向越南的出口量約占總出口量32.49%,同比減少約14.01%;向中國香港的出口量約占總出口量的11.45%,同比減少約8.70%;向泰國的出口量約占總出口量的7.70%,同比減少約0.41%;向秘魯的出口量約占10.23%,同比增長約3444.44%;向日本的出口量約占總出口量的6.64%,同比增長約81.58%;向馬來西亞的出口量約占總出口量的3.82%,同比增長約23.96%。2018我國聚丙烯主要進出口國家或地區情況見表2所示。
表2 2018年我國聚丙烯進出口國家或地區情況Tab.2 Import and export of polypropylene countries or regions in 2018
從進口省市統計情況看,我國聚丙烯的進口主要集中在廣東、浙江、上海、江蘇、山東以及福建等省市,2018年來自這6個省市的進口量合計達到2920.2 kt,約占總進口量的89.03%,同比增長約7.17%。其中廣東省的進口量約占總進口量的39.83%,同比增長約1.59%;浙江省的進口量約占總進口量的17.80%,同比增長約17.63%;江蘇省的進口量約占總進口量的11.15%,同比增長約0.99%;上海市的進口量約占總進口量的11.40%,同比增長約16.88%;山東省的進口量約占總進口量的4.91%,同比增長約5.70%;福建省的進口量約占總進口量的3.94%,同比增長約20.75%。
我國聚丙烯出口主要集中在廣東、上海、浙江、北京、山東、江蘇以及福建省等省市,2018年來自這7個省市的出口量合計達到273.9 kt,約占總出口量的87.84%,同比增長約22.88%。其中廣東省的出口量約占總出口量的37.62%,同比增長約30.33%;浙江省的出口量約占總出口量的16.90%,同比減少約6.06%;上海市的出口量約占總出口量的10.46%,同比增長約14.79%;江蘇省的出口量約占總出口量的4.36%,同比減少約43.80%;北京市的出口量約占總出口量的9.43%,同比增長約254.22%;福建省的出口量約占總出口量的4.78%,同比增長約104.11%;山東省的出口量約占總出口量的4.30%,同比增長約55.81%。2018我國聚丙烯主要進出口國家或地區情況見表3所示。
表3 2018年我國聚丙烯主要進出口省市情況Tab.3 China's main import and export provinces and cities of polypropylene in 2018
從進口貿易方式看,我國聚丙烯的進口主要以一般貿易方式和進料加工貿易方式為主,2018年來自這2種貿易方式的進口量合計達到2931.8 kt,約占總進口量的89.39%,同比增長約5.81%。其中一般貿易方式的進口量約占總進口量的54.66%,同比增長約10.34%;進料加工貿易方式的進口量約占總進口量的34.73%,同比減少約0.62%。
我國聚丙烯的出口主要以一般貿易方式為主,2018的出口量為215.7 kt,約占總出口量的69.18%,同比增長約28.62%。2018年我國聚丙烯進出口貿易方式情況見表4所示。
表4 2018年我國聚丙烯進出口主要貿易方式情況Tab.4 China's main modes of import and export trade of polypropylene in 2018
近年來,我國聚丙烯的需求量穩步增長。2010年我國聚丙烯的表觀消費量為12953 kt,2015年增加到20095 kt,2018年進一步增加到23898 kt,同比增長約8.8%。相應產品的自給率2010年為70.8%,2015年為 83.9%,2018年為88.1%。2010年~2018年我國聚丙烯表觀消費量變化情況見圖3所示。
圖3 2010年~2018年我國聚丙烯表觀消費量變化情況Fig.3 Apparent consumption change of polypropylene in China from 2010 to 2018
我國聚丙烯主要用于生產編織制品、薄膜制品、注塑制品和紡織制品等。編織袋、打包袋和捆扎繩等編織制品是我國聚丙烯最大的消費領域,2018年的消費量約占總消費量的29.5%,主要消耗聚丙烯通用料。注塑制品是第二大消費領域,主要消耗專用料,以進口料為主,特別是用于洗衣機、汽車配件等高檔專用料大多是以來料加工形式進口的,其產品質量要求高、附加值也高,下游企業用料相對固定,2018年的消費量約占總消費量的27.5%。另外一個主要消費領域是薄膜與片材,2018年的消費量約占總消費量的24.5%,其中以BOPP薄膜為主。此外,纖維領域的消費量約占13.7%,其他方面的消費量約占4.8%。
未來幾年,隨著我國經濟發展模式的改變以及下游行業的發展和結構升級調整,我國聚丙烯的消費結構也將發生一定的變化,其中編織類產品占比將逐步下降,而共聚注塑料等占比將逐步提高。其中,電子商務的快速發展及人民生活節奏和生活方式的改變促成的外賣業迅速崛起,進而推進透明聚丙烯專用料和薄壁注塑料的需求增長。房地產調控政策的持續收緊將影響到水泥等建筑材料對編織袋的需求增長,另外合成樹脂等化工產品采用重包裝袋取代塑料編織袋,也將促使編織制品未來占比下降。BOPP等膜制品仍將廣泛用于食品及衣物等物品的包裝,并且人均消費水平的提升將保障薄膜制品需求保持穩定增長。預計到2023年,我國對聚丙烯的需求量將超過28000 kt[4-5]。
(1)產能仍將不斷增加。由于目前我國聚丙烯產品不能滿足實際生產的需求,因為未來幾年,我國新建的大型煉油、乙烯項目下游多配套聚丙烯裝置,大型煤制烯烴項目以及民營企業外購甲醇制烯烴項目、外購丙烷脫氫制丙烯項目的丙烯下游也多選擇發展聚丙烯項目,導致聚丙烯生產能力仍將不斷增長。采用甲醇制烯烴,進而生產聚丙烯新建裝置主要集中在西部煤炭資源比較豐富的省市,以石油為原料的裝置主要集中在華南地區,采用外購丙烷的PDH裝置主要集中在浙江和江蘇等地。新建主要有中科合資廣東煉化一體化項目750 kt/a,深圳巨正源股份有限公司1200 kt/a,安徽中安聯合煤業化工有限公司350 kt/a,大連恒力石化煉化一體化項目850 kt/a,久泰能源內蒙古有限公司350 kt/a,青海大美煤業股份有限公司300 kt/a,山西焦煤集團有限責任公司400 kt/a,海南煉化公司400 kt/a,中石化貴州織金煤化工項目300 kt/a,福建古雷石化煉化一體化項目300 kt/a,天津渤化化工發展有限公司一期300 kt/a,寧夏寶豐能源集團有限公司300 kt/a,中化泉州二期項目200 kt/a,浙江石化公司900 kt/a以及中韓石化二期300 kt/a等。預計到2023年,我國聚丙烯的生產能力將超過31000 kt。屆時以石油為原料裝置能力所占比例將逐漸減少,而以煤炭或者丙烷為原料裝置能力所占比例將逐漸增加。
(2)考慮煤制烯烴和丙烷脫氫項目面臨原油價格持續走低、環保法規愈加嚴格、國內外經濟復蘇緩慢、企業資金周轉等諸多不確定因素。預計今后煤化工和丙烷脫氫項目投產率將是決定我國聚丙烯產能和自給率的決定性因素。新增裝置的投資主體更趨多元化,包括傳統石化企業、上市公司、民營企業和合資公司,原料路線依舊保持多元化方向,包括石腦油路線、MTO、PDH等。企業運營模式將進一步多元化,中國石油和中國石化對市場把控能力逐漸減弱,中國神華、中煤能源以及大型民營煉化企業及PDH工廠占據市場份額將越來越大。
(3)隨著裝置生產能力的增加,未來我國聚丙烯的自給率將持續升高,但結構性供應過剩及供應不足的情況仍然存在,一方面是低端通用型產品過剩,另外一方面,一些高端共聚聚丙烯、膜級聚丙烯及纖維料仍將以進口產品為主,未來國內通用聚丙烯的競爭將進一步加劇,市場價格的競爭將更加激烈。
(1)由于我國聚丙烯產能增長明顯高于消費的增長,市場仍將呈現產能過剩狀態,因此,今后應該慎重新建或者擴建新的裝置,尤其是剛涉入該行業的采用煤化工或者丙烷脫氫制備丙烯原料的生產企業,以免造成資源的浪費和經濟損失。
(2)目前我國聚丙烯通用料已經呈現嚴重過剩局面,高性能、高品質產品仍主要依靠進口。今后應該大力調整產品結構,積極開發專用料、高附加值產品。如開發高結晶高剛性產品、高熔體強度、高流動,高速拉伸BOPP膜、熱封膜、高透明包裝及吹塑成型、高抗沖產品、薄壁注塑專用料等。逐步改變國內聚丙烯高端產品主要依靠進口的現狀,實現由成本競爭向附加值競爭的轉變,規避行業目前已初步顯現的產能結構性過剩風險。
(3)不斷改進生產技術,降低生產成本,在滿足國內需求的前提下,積極擴大出口,以化解國內低端產品過剩的供需矛盾,促使我國聚丙烯行業穩健快速發展。