聚烯烴指由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烴以及某些環(huán)烯烴單獨(dú)聚合或共聚合而得到的一類熱塑性樹脂的總稱。經(jīng)過幾十年的建設(shè)發(fā)展,我國已經(jīng)掌握了聚烯烴主要產(chǎn)品通用牌號的生產(chǎn)技術(shù)。2022年,我國聚乙烯和聚丙烯產(chǎn)能分別達(dá)到2981萬噸/年和3496萬噸/年,消費(fèi)量分別超過3800萬噸和3400萬噸,已經(jīng)成為世界聚烯烴消費(fèi)大國。目前結(jié)構(gòu)性過剩已經(jīng)成為我國聚烯烴產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突出問題。一方面,大宗通用產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重,產(chǎn)能過剩;另一方面,高端領(lǐng)域應(yīng)用產(chǎn)品偏少,具備國際競爭力的產(chǎn)品不多,部分產(chǎn)品依賴進(jìn)口或者完全進(jìn)口。隨著我國消費(fèi)結(jié)構(gòu)不斷升級,戰(zhàn)略新型產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,對高端聚烯烴產(chǎn)品的需求也不斷增加。
高端聚烯烴通常指具有技術(shù)含量高、應(yīng)用性能好、具備高市場價值的聚烯烴產(chǎn)品,包括大宗品種的高端牌號,如茂金屬聚乙烯(mPE)、茂金屬聚丙烯(mPP)、高碳α-烯烴共聚的聚乙烯等;以及特殊品種的聚烯烴樹脂,包括乙烯-醋酸乙烯樹脂(EVA)、乙烯-乙烯醇樹脂(EVOH)、超高分子量聚乙烯樹脂、高透明環(huán)烯烴烯烴樹脂(COCs)、交聯(lián)聚乙烯(XLPE)、聚1-丁烯(PB-1)、聚烯烴彈性體(POE)、聚異丁烯(PIB)等。這些產(chǎn)品主要應(yīng)用于工業(yè)管道、汽車制造、軌道交通、新能源電池以及醫(yī)療器械等,具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐磨損性、優(yōu)異的電氣絕緣性能、低密度等特點(diǎn),因此在塑料工業(yè)中具有舉足輕重的地位。
國內(nèi)mPE主要生產(chǎn)企業(yè)情況
茂金屬聚丙烯
茂金屬聚丙烯(mPP)具有分子量分布窄、微晶較小、抗沖擊強(qiáng)度和韌性佳、透明性好、光澤度高、耐溫性好、析出物低等特點(diǎn),主要應(yīng)用于熔噴無紡布(醫(yī)用口罩原材料)、精密注塑、纖維、薄膜和3D打印等領(lǐng)域。
經(jīng)過一系列的公司業(yè)務(wù)合并與兼并,目前世界主要mPP生產(chǎn)企業(yè)包括埃克森美孚、利安德巴塞爾、道達(dá)爾、日本聚丙烯(JPP)、日本出光、LG化學(xué)、三井化學(xué)和科萊恩化工等公司。
近5年來,中國石化和中國石油等央企開始在mPP工業(yè)化上持續(xù)發(fā)力攻關(guān),中國石化燕山石化公司于2011年組建mPP攻關(guān)團(tuán)隊(duì),經(jīng)過3次工業(yè)化生產(chǎn)研究,2018年3月16日在國內(nèi)連續(xù)生產(chǎn)裝置上首次產(chǎn)出合格的mPP樹脂MPP1300、MPP1400,實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)第一個超高透明mPP專用料牌號MU4016的工業(yè)化生產(chǎn)。
乙烯-醋酸乙烯樹脂
乙烯-醋酸乙烯樹脂(EVA)樹脂是由無極性乙烯單體和強(qiáng)極性的醋酸乙烯單體在一定的溫度和高壓下聚合而成,EVA可以通過注塑、擠塑、吹塑、熱成型、發(fā)泡、涂覆、熱封、焊接等加工成型,生產(chǎn)熱熔膠、注塑制品、薄膜、發(fā)泡體、管材、電線電纜、板材等。
我國EVA主要生產(chǎn)企業(yè)情況 萬噸/年
超高分子量聚乙烯樹脂
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)一般指黏均分子量在100萬以上的線型長鏈聚乙烯材料,廣泛用于海洋工程、軌道交通、市政建設(shè)、石油化工、礦山冶金、電力、新能源材料等領(lǐng)域。
國內(nèi)UHMWPE主要生產(chǎn)企業(yè)情況 萬噸/年
聚烯烴彈性體
聚烯烴彈性體(POE)是一種以乙烯、丙烯或α-烯烴等單烯烴為主要單體聚合而成的主鏈飽和的彈性材料。
POE主要用于車用材料增韌改性、建筑、電子電器、日用制品以及醫(yī)療器材等領(lǐng)域,近兩年來,還在高性能光伏膜領(lǐng)域大量應(yīng)用。國內(nèi)年需求量超過50萬噸,產(chǎn)品全部依賴進(jìn)口,并且國外擁有POE生產(chǎn)技術(shù)的公司對催化劑進(jìn)行了專利保護(hù),并嚴(yán)密封鎖POE重要原料高碳α-烯烴的生產(chǎn)工藝技術(shù)、限制轉(zhuǎn)讓。主要進(jìn)口商為埃克森美孚、陶氏杜邦、三井、LG。
我國尚無中試以上規(guī)模POE制備技術(shù),國內(nèi)科研院所及企業(yè)包括中石化、中石油、萬華化學(xué)、山東京博等公司都在積極開發(fā)生產(chǎn)技術(shù)。隨著海外催化劑專利到期和國內(nèi)研發(fā)速度加快,國內(nèi)企業(yè)已逐步突破POE生產(chǎn)的三大壁壘,目前國內(nèi)已宣布POE產(chǎn)能合計(jì)規(guī)劃超過210萬噸/年,多數(shù)企業(yè)POE項(xiàng)目已進(jìn)入中試階段。
乙烯-乙烯醇共聚樹脂
乙烯-乙烯醇共聚樹脂(EVOH)不僅表現(xiàn)出極好的加工性能,而且也對氣體、氣味、香料、溶劑等呈現(xiàn)出優(yōu)異的阻斷作用。由于同乙烯結(jié)合而具有熱穩(wěn)定性,含有EVOH阻隔層的多層容器是完全可以重復(fù)利用的。目前國內(nèi)市場年需求量約1.5萬噸,全部依賴可樂麗、日本合成化學(xué)工業(yè)、長春石油化工等公司進(jìn)口。
環(huán)烯烴聚合物
環(huán)烯烴聚合物(COCs)可用于光學(xué)、汽車、高端包裝等應(yīng)用領(lǐng)域,是最近20年發(fā)明的一種新型聚烯烴材料,已經(jīng)引起了國內(nèi)外的關(guān)注,可用于醫(yī)藥包裝和電子光學(xué)產(chǎn)品。國內(nèi)目前用量在4000噸左右,全部來自進(jìn)口,進(jìn)口供應(yīng)商為日本瑞翁、三井化學(xué)、日本寶理。國內(nèi)無錫阿科力已完成中試建設(shè),中石化、中石油以及金發(fā)科技均著手開展環(huán)烯烴聚合物的攻關(guān)。
交聯(lián)聚乙烯
目前高壓絕緣料全部采用交聯(lián)聚乙烯(XLPE)生產(chǎn),首先要求基料具有高純度,其次對加工工藝有較苛刻的要求。國內(nèi)中石化燕山石化、萬華化學(xué)、浙江萬馬已研制出110KV以下的絕緣料,部分單位已經(jīng)試制出110KV絕緣料,但是試用風(fēng)險(xiǎn)過高,下游用戶應(yīng)用難度大,推廣進(jìn)程較慢。國內(nèi)市場110KV以上的絕緣料年需求量約15萬噸/年,全部依賴進(jìn)口,進(jìn)口供應(yīng)商有北歐化工、陶氏杜邦。
現(xiàn)代典型聚丙烯工藝分類
由中國石化北京化工研究院、中國石化武漢分公司和中國石化石家莊煉化分公司共同開發(fā)的“第三代環(huán)管PP成套技術(shù)開發(fā)”,以自主開發(fā)的催化劑非對稱外給電子體技術(shù)和丙丁兩元無規(guī)共聚技術(shù)為基礎(chǔ),研發(fā)出了第三代環(huán)管PP成套技術(shù)該技術(shù),可用于生產(chǎn)均聚乙丙、無規(guī)共聚丙丁、無規(guī)共聚和抗沖擊共聚PP等。
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