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精细化工怎样走好自主研发路?


编者按:随着我国制造业的升级以及“互联网+”行动的推进,化工产品市场的差异化和个性化需求越来越明显,多样化的聚烯烃原材料用量也将越来越大。精细化工如何通过自主研发,创新生产工艺,创造出具有高附加值的产品?

  高端聚烯烃如何“抢”市场?

  据中国石油和化学工业联合会发布的《2018年中国石油和化学工业经济运行报告》,去年全行业规模以上企业减少1494家,利润总额为8393.8亿元,比上年增长32%。这样的结果是喜是忧?

  2月13日,总投资112亿元的中国石油塔里木乙烷制乙烯项目宣布即将开工。该项目作为南疆地区第一个大型乙烯项目,得到国家能源局的重视,石化产业“低端产能过剩,高端供给不足”的产品结构性矛盾是否正在扭转?

国内市场消费增速产业优化升级保持热度

聚烯烃应用广泛,是国民经济各行业不可或缺的重要材料。随着新型催化剂、聚合新工艺以及通用材料的高性能化,聚烯烃材料的应用领域在不断延伸。

一大批千万吨石化企业陆续投产,石化产品的竞争逐渐白热化,石化行业效益保持较快增长。正如中国石油和化学工业联合会副会长傅向升所说,市场波动很大,但是总体来看石化行业正在向好。

  回首近三年的聚烯烃发展历程,2016年聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯)总产能上升较快,低油价降低了油制聚烯烃成本,削减煤制聚烯烃前期成本优势,行业毛利空间上升;2017年,聚烯烃产能继续增长,自给率不断上升,多元化竞争进一步加剧;2018年,随着3D打印等新型技术在聚烯烃加工中的开发应用,以及聚烯烃在新材料等领域的应用日益广泛,聚烯烃产品消费量不断提升。

  “十三五”期间,聚乙烯年均产能增速约9.5%,年均消费量增速约4%;聚丙烯产能年均增长率约10.7%,年均消费量增速约6.5%。这得益于如下几个方面:首先,房地产行业增速有所下滑,但“以塑代钢”促进了塑料用量增长,防腐蚀、节能、轻型化成为热点,给“以塑代钢”带来商机潜力。其次,随着汽车轻量化、节能环保及轨道交通发展,交通用塑料需求继续增长。聚烯烃的生产、加工以及催化、填充等改性技术的不断进步,使车用聚烯烃改性材料发挥了巨大作用。此外,包装业是聚烯烃的最大应用领域,也是增长潜力较大的一个区域,占聚烯烃消费总量的30%。在医用器械行业,医用塑料年消费量约12万吨,大量应用于医疗薄膜、医疗器械等方面。在家电行业,“十三五”时期产业升级和刚性需求将推动国内主要家电产量保持5%的增长,将主要拉动电线电缆等用低密度聚乙烯、薄膜等用高密度聚乙烯和注塑制品等用均聚聚丙烯消费量的增长。

总的来说,随着我国聚烯烃产能的不断增加,自给率在逐步上升,但供应缺口依然存在。安全生产、贸易摩擦、原油价格、产品低端同质、环保投入不足、产能结构调整,都成为影响行业发展的因素。

国际市场竞争激烈中东北美保持竞争优势

  我国是全球最大的聚乙烯进口国。预计到2020年,我国聚乙烯产量将达到2170万吨,需求量2900万吨,缺口730万吨;聚丙烯产量将达到2370万吨,消费量2660万吨,缺口290万吨。高性能材料品种面临国内产量较少,质量未能完全符合用户要求的困境,高端/高性能聚烯烃自给率仅为38%,严重依赖进口。

  生产成本是企业竞争的关键。石脑油裂解装置的乙烯生产成本约为550~600美元/吨,中东是全球乙烯生产成本最低的地区,平均在200美元/吨左右。北美乙烷裂解装置的乙烯生产成本约为300美元/吨,保持竞争优势。

  世界各国为了推进聚烯烃快速发展使出浑身解数。沙特阿美收购SABIC,入股浙石化,在全球范围内扩张,正在实现以油气为主的公司向完全一体化的全球能源和化学公司转型;受委内瑞拉局势影响,国际油价震荡起伏,一系列疲软的经济数据更是引发了对于需求增长放缓的担忧;从上游利润来看,随着油价重心一路上移,布伦特原油再次站稳60美元/桶,石脑油制烯烃的利润再度回落。处于同一赛道的中国将如何参与竞争?

当今全球烯烃原料多元化为行业带来挑战的同时,新应用领域的开拓也给聚烯烃产业带来了机遇。烯烃原料轻质化是当今石化产业的发展方向,近几年北美及中东地区乙烯生产用原料乙烷的比例不断增加,由于其工艺简单、成本优势明显,尤其是随着美国页岩气革命和页岩油气的大量生产,丙烷脱氢制丙烯和乙烷裂解制乙烯的产能迅速增长。

  相较而言,中国现有乙烯原料总体偏差,以石脑油、加氢尾油为主,比例在70%以上。乙烯原料中粗柴油用量大幅减少,但轻质原料比例仍偏低,仅占15%左右,尤其没有乙烷原料。

  另一方面,差异化、高性能化产品也是聚烯烃行业追求的目标。埃克森美孚启用世界首套原油直接制烯烃装置;沙特阿美和SABIC研发成功原油直接制乙烯技术,拟建设100万吨/年工业化装置;中科院大连化物所和上海高研院都在研发甲烷制烯烃,大连化物所的项目还与中石化、SABIC签署了战略合作协议;美国Siluria的氧化偶联工艺业已取得阶段性成果。

  实际上,潜在的变化早已有迹可循。国际能源署称,到2050年塑料将成为全球石油需求的主要驱动力。埃克森美孚、巴斯夫、沙特阿美等看好塑料行业前景,计划投资新的石化装置。未来几年,来自北美和中东的具有原料优势的聚乙烯产能将陆续建成投运,沙特、伊朗等国新建的乙烯综合项目将在2020年投运。世界乙烯的格局将有更加明显而深刻的转变。

产品创新重塑竞争格局高性能定制化渐成主流

达摩克利斯之剑高悬,随着我国石化产业供给侧结构性改革推进,转型升级步伐加快,需要重点发展国民经济建设急需的高端石化产品。

国内聚烯烃产品在质量和结构上存在的问题和差距是企业寻求发展的动力。聚烯烃行业深入推进供给侧改革,以创新发展、开发新品种为动力,推进产品向高端化、差异化、功能化发展,提升综合竞争力。

  针对绿色、安全、高性价比的高端石化产品需求增加,国家给予了有力支持。通过有序推进七大石化产业基地和重点项目建设,减少对石化产业的限制性措施,不断扩大对外开放,支持民营和外资企业独资或控股投资,促进产业升级;实施《中国制造2025》等国家战略,为我国石化产业提供了广阔的发展空间。

  国内原料轻质化浪潮势不可挡,乙烷原料轻质化进程不断推进。行业内部的原料结构优化(即轻质化)和外部的多元化(如煤制烯烃、甲醇制烯烃等),初步形成了多种原料路线并行、相互竞争的格局。目前聚烯烃各种工艺路线百花齐放,高性能产品需求旺盛,个性化服务日趋显著,定制化将成主流。

  中国石油石油化工研究院副院长胡杰表示,中国石油已经掌握一批合成工艺和催化剂核心生产技术并实现了工业化生产,近3年来累计开发36个牌号聚烯烃新产品,总产量达73.3万吨,直接创造利润11.2亿元。未来,聚烯烃的高端新产品开发、新型聚烯烃及技术研究、新型聚合工艺技术将受到重点关注。

总体来说,聚烯烃应用领域正向更高端、功能细分方向发展,高性能的合成新材料应用领域不断扩大。来自外部的创新和突破,使得石化行业步入景气阶段性回调期,全球石化行业正面临新主体、新消费和新工艺格局。以此推断,国内石化市场即将迎来全产业链产能跃进式增长的一年、非传统路线产能集中投产的一年以及国企民营和外资独资企业协同发展迎来新发展态势的一年。

石油百科

聚烯烃

  名词解释:烯烃的聚合物。由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃以及某些环烯烃单独聚合或共聚合,而得到的一类热塑性树脂的总称。

性能用途:具有相对密度小、耐化学药品性、耐水性、机械强度好和电绝缘性强等特点。

聚乙烯

名词解释:聚乙烯是乙烯烃聚合制得的一种热塑性树脂,可用一般热塑性塑料的成型方法加工。

  性能用途:主要用于制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等,并可作为电视、雷达等高频绝缘材料。随着石油化工的发展,聚乙烯生产得到迅速发展,产量约占塑料总产量的1/4。近年来在核物理、天体物理、反应堆运行中运用聚乙烯作为漫化剂来测量中子,对核物理的研究做出了贡献。

聚丙烯

名词解释:聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂。

性能用途:广泛应用于汽车工业、家用电器、电子、包装等领域。在五大通用塑料中,产量仅次于聚乙烯和聚氯乙烯;国内消费量仅次于聚乙烯,位列第二位。


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