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我国聚乙烯工业的现状和发展建议

[ 2005-03-22 ] 来源于: 中国化工信息周刊第11期

  目前,在我国的合成树脂中,聚乙烯(PE)以其优良的性能成为发展最为迅速的品种之一。截至2003年底,我国已建成PE生产装置33套,总产能达429.5万t/a。2004年我国PE产量达到441.3万t。在合成树脂中,我国PE的生产能力和产量仅次于聚丙烯,位居第二;其制品消费总量在合成树脂中稳居榜首。
    现状篇:供不应求  结构优化  仍待发展
    1.生产能力大幅增长
    近几年,我国PE生产能力增长十分迅速(见表1),由1995年的161.9万t/a增长到2003年的429.5万t/a,增长了1.65倍,年均增长率为13.0%。2005年是“十五”计划的最后一年,一些规划中的生产装置正在陆续完成,一批合资项目也已启动(见表2)。预计2005
年底,我国PE生产能力将超过600万t/a,届时我国PE产品的自给率将显著提高。
    2.进口依赖度超过50%
    近几年,随着我国多套大型PE装置的陆续建成投产,PE树脂的产量增长很快,2000~2004年以年均10.19%的速度递增。2003年PE树脂的总产量首次突破400万t,2004年达到441.30万t,表观消费量增长也非常迅猛,由1995年的317.41万t增长到2004年的919.5
万t,增长了1.9倍(见表3)。尽管我国PE产量增长很快,但仍然不能满足迅速增长的需求,2004年我国生产的PE树脂仅能满足需求的48%,进口依赖度超过50%(见图1)。
    3.专用树脂生产比例逐年增加
    近几年,在我国PE树脂生产结构中,LDPE主要以生产薄膜级产品为主,占总产量的70%,其次是注塑级和涂层料产品,占10%;HDPE以生产挤出单丝级和薄膜级产品为主,分别占总产量的50%、18%;LLDPE以薄膜级和注塑级产品为主,分别占总产量的75%、18%。
    我国树脂生产企业自1997年起加大了产品结构调整力度,减少通用牌号产量,增加专用树脂的品种和产量,经过短短几年的努力,已取得了明显的成效,通用料比例明显下降,专用树脂比例从1997年的42.32万t上升到2002年的105.28万t,提高了1.5倍。1998~
2002年各类PE专用树脂的生产情况见表4,表5。
    由表5可以看出,我国PE专用树脂中管材专用树脂、涂层料专用树脂、中空容器专用树脂的产量增长较快,2002年比1998年分别增长了920%、93%、87%。尽管如此,PE专用树脂的产量也仅能满足需求的30%左右,且国产PE专用树脂占领的大多是低端产品市场,不仅附加值低,而且部分产品的市场需求已趋饱和。因此,应加大高档专用树脂的开发和生产力度,以适应市场的需求和经济效益的提高。
    4.消费结构悄然变化
    2003年我国PE树脂消费总量为879.3万t,其中LDPE和LLDPE为527.6万t、HDPE为351.7万t。薄膜是我国PE消费的最大用户,约占消耗总量的53%。在LDPE和LLDPE中,80%为薄膜制品;在HDPE中,中空、薄膜和注塑制品是三大应用领域,占55%以上,其中中空制品在我国有较大的发展前景。2003年我国PE在各领域的消费量及所占比例见表6。
  我国农膜市场已近饱和,再加上LLDPE的大量使用,未来几年LDPE的需求增幅将放慢,LLDPE将凭借其优良的加工性能逐渐渗透到其他应用领域(如薄膜、模塑、管材、电线电缆等)。LDPE的消费仍以薄膜为主,复合膜、缠绕膜等高档产品的比例将不断扩大。LDPE在涂
层料、电缆料等领域在我国应用相对较少,但这一领域的发展空间很大。HDPE由于在中空、管材和注塑制品中的应用快速发展,因此今后几年将保持快速增长,而在单丝和编织制品中的消费比例将有所下降。
    问题篇:档次低 规模小 物耗高
    1.产品结构与档次和市场需求尚有差距
    2004年国产PE的自给率为48%,专用树脂的自给率为30%。自1997年以来,我国合成树脂的产品结构虽然得到了改善,通用料比例明显下降,专用树脂产量已从1998年的49.65万t提高到2003年的105.28万t,增长了1.1倍。但产品结构不尽合理,从产品构成看,绝大部分属于中低档产品,而市场所需的高附加值、高技术含量的PE产品基本依赖进口。如电缆专用树脂中高档产品少,35kV以上的高压电缆绝缘用树脂就长期依赖进口,这主要是由于高压电缆绝缘用树脂对杂质含量要求非常严格,国外从树脂合成开始就注意杂质的控制,树脂从生产、包装到使用基本不与外界接触,并用清洁的气体填充,而国内尚未开展这方面的工作。
    此外,世界LDPE的发展趋势之一是生产乙烯与极性单体的共聚物。目前国外LDPE用于生产EVA的量与LDPE的产量之比为20:80,而我国仅为5:95,与世界水平相比明显偏低。当前,我国乙烯与其他极性单体的共聚物仍为空白。
    2.装置规模偏小
    装置规模偏小是影响我国PE产业国际竞争力的主要因素之一。我国PE装置单线能力最大的是上海石化和扬子石化的HDPE装置,产能为40万t/a。10万t/a以下的有12套,占39%;14万t/a以上的装置有14套,仅占45%。最小的是兰州石化的4.3万t/a LDPE装置
和北京助剂二厂的0.8万t/a HDPE装置。而发达国家PE装置单线生产能力一般为30万t/a,PE气相法装置单线能力最大为48万t/a。
    3.物耗指标落后于国际水平
    我国PE的物耗指标与国外对比见表7。
由表7可以看出,当前我国3种PE产品的物耗指标远远高于国际先进水平。除个别装置的企业最好值与国外先进水平接近外,绝大部分的装置都高于国外先进水平。这是影响我国PE产业国际竞争力的又一主要因素。
    发展篇:专用化 高档化 技术化
    1.进一步调整产品结构,提高PE专用树脂的产量与质量
    与通用料相比,PE专用树脂附加值较高且市场相对稳定,因此增加PE专用树脂产量不仅可以提高树脂总体自给率,更可以提高经济效益。在发展PE专用树脂生产过程中,各企业应注意减少同一品种的低水平重复建设;在调整产品结构中,应注重使PE树脂由通用
性向功能性转变,由低中档向高档或专用树脂方向发展,实现系列化。建议PE生产企业根据自身的装置特点、工艺技术水平、市场分布情况对PE专用树脂的生产进行合理分工,以延长单一品种(牌号)的运行周期,减少过渡料,降低生产成本。对于那些已取得市场认可的
专用树脂,则应在稳定产品质量的同时,进一步加大市场的开拓力度,努力形成企业自身的拳头产品;对于生产能力严重不足的EVA树脂,在LDPE新建或扩建项目中应配套规划。
    2.加大新产品开发力度,提高产品档次
    近年来,随着农用大棚的大面积推广,农业对蔬菜、花卉等经济作物种植用棚膜的长寿、无滴与防雾、高透明、保温等性能日益重视,对长寿命、多功能系列棚膜的需求呈增长之势。因此,应加大功能棚膜专用树脂的开发力度,燕化和齐鲁石化均能生产基础树脂,且性能
较佳,但专用的功能母料仍依赖进口,因此也应尽早开发功能母料。为了改善产品的透明性、抗撕裂性能及落镖冲击性能,用户还希望树脂厂能提供乙烯-己烯-1共聚产品。
    PE耐压输水管及燃气管等化学建材在国内的应用已具有一定的规模,市场前景良好,但目前此类PE管材专用树脂多依赖进口。目前,国产PE管材专用树脂无一通过PE80或PE100的质量认证,建议有条件的企业宜尽快开展技术攻关及国际耐压等级认证工作,以进一步提高市场份额和经济效益。
    与国外相比,我国HDPE管材的开发应用还有较大差距。主要表现在:专用树脂牌号少、原料供应不足;产品质量不稳定;产品规格、品种不配套;各种高性能品种牌号的开发力度不够。我国目前自来水管、燃气管、输油管、矿山管等使用的HDPE树脂还不多,这是一个
亟待开发的广阔市场,因此,积极开发HDPE管材专用树脂已刻不容缓。
    2.加强科研投入,增建PE中试装置
    中试是专用树脂开发过程中的必备阶段之一,然而,目前我国仅有齐鲁石化1套φ400mm的气相流化床PE中试装置,规模偏小,科研开发能力和手段尚存在较大差距。这一现状使我国的PE产业难以承担起工艺优化改造、产品结构调整和新产品开发的任务,更难以形成具有自主知识产权的新工艺。建议尽快增建一批相应的中试装置,培养相应的人才,以加强科研开发力度。目前,燕山石化公司开发了淤浆-气相法PE新工艺,并已获得专利权,还应尽快在燕化集中力量将这一技术形成生产力,以期形成具有自主知识产权的新工艺。
    3.适当发展溶液法工艺
    我国PE生产以气相法工艺为主,产品牌号切换困难、过渡料多。溶液法工艺则具有多种优势:乙烯单程转化率高(88%~95%)、不存在气相聚合工艺中的“暴聚”和“结块”;切换产品牌号时,过渡料少,操作简便,易于控制;产品的耐环境应力开裂、拉伸强度和低温
脆化等性能,均优于气相法工艺的产品。国外溶液法工艺主要以生产辛烯共聚物的高档次产品为主,近年来,还采用茂金属催化剂实现了乙烯与辛烯的共聚,该产品具有突出的特性,为橡塑改性技术的发展提供了更大的空间。因此,根据我国PE产品市场的分布及溶液法PE
工艺的特点,在今后PE工艺的引进和PE装置的新建过程中,可以适当发展溶液法PE。
    4.加强PE催化剂的研究开发
    催化剂的发展是推动PE生产技术发展的主要动力,国外对Z-N催化剂不断发展和改进,双功能、双金属催化剂在PE中的应用持续发展;茂金属催化剂和单活性中心催化剂越来越多的应用于PE的生产中。我国应消化吸收国外先进的催化剂生产和应用技术,加强对PE
催化剂的研制开发,提高国产催化剂的质量稳定性,同时加强茂金属催化剂的研究开发。(图表略,见周刊)

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