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年内新增590万吨产能!一大波聚丙烯装置在路上,附聚丙烯全面分析

   日期:2020-05-29     作者:中国无机涂料网    浏览:928    评论:0    

聚丙烯(PP)以丙烯为原料,是世界上五大通用热塑性合成树脂之一,在各种长、短丙纶纤维生产上得到广泛应用,产品主要有聚丙烯编织袋、打包袋、注塑制品等,这些产品应用于生产电器、电讯、灯饰、照明设备及电视机的阻燃零部件,近几年在医疗领域也有较普遍的应用。本文整理了未来7个月即将投产丙烯装置的项目、我国聚丙烯生产所采用的工艺技术和特点以及分析了国内聚丙烯的市场应用、供需平衡及未来预测等。


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中科炼化聚丙烯装置


我国聚丙烯消费量远高于世界平均水平无机涂料网cnwjtl.com。旺盛的市场需求也催生了聚丙烯产能和产量的快速增长,在五大通用塑料中,产量已超过聚乙烯和聚氯乙烯,位列第一位。


2019年我国聚丙烯产能和产量分别为2703万吨和2320万吨,已经形成中国石化、中国石油、中国海油等央企,中沙(天津)石化、中韩(武汉)石化、中??桥频群献势笠?,恒力石化、浙江石化等民企,煤化工企业、丙烷脱氢企业及进口产品多主体互动的竞争格局,其中中国石化产能最大,占我国总产能的26%,其次是中国石油,占比18%。从原料来源看,油制聚丙烯占比最大,为59%,其次为煤制聚丙烯,占比为25%。


未来随着新建项目投产,聚丙烯产能仍将快速增长,产品性能的高端化、功能化和差异化及产品质量的恒定化、销售方式的数字化、出口渠道的多元化将是聚丙烯行业的发展方向。


预计2020年内我国将新增590万吨聚丙烯产能,年底聚丙烯产能将首超3000万吨。未来7个月中,哪些聚丙烯装置即将投产呢?


一大波聚丙烯装置在路上


中科炼化

投产时间:5月底   产能:55万吨/年


中科炼化是中国石化在建的最大炼化项目,也是广东省“十三五”重点建设工程。项目一期总投资400多亿元,建设1000万吨/年炼油、80万吨/年乙烯。装置计划5月底投料,6月底打通炼油全流程,7月底打通化工全流程,该装置涉及聚丙烯产能55万吨,其中20万吨/年聚丙烯装置采用美国Lyondellbasell公司最新开发Spherizone聚丙烯工艺技术,可生产均聚物、无规共聚物、抗冲共聚物及三元共聚物全范围的聚丙烯本色粒料产品,35万吨/年聚丙烯装置是使用中石化ST三代环管聚丙烯工艺技术,产品归中石化华南销售分公司统销。


海国龙油石化

投产时间:7月  产能:35万吨/年+20万吨/年

黑龙江省海国龙油石化股份有限公司(原大庆联谊石化)遵循“油头化尾”石油精深加工路线要求,采用中国石化石油化工科学研究院重油深度催化裂解(DCC—PLUS)及超级悬浮床加氢加工流程(MCT),建设550万吨/年重油催化热裂解项目建成后将成为国内首个“油头化尾”式的“智能型工厂”,下游配套35万吨(ST-Ⅱ)+20万吨(ST-Ⅱ)两套聚丙烯生产线,分别生产大众牌号和替代高端进口牌号产品,灵活应对市场需求,该装置计划于7月份投产。


宝来石化

投产时间:三季度  产能:40万吨/年+20万吨/年

宝来利安德巴塞尔石化聚丙烯装置计划2020年三季度投产,该聚丙烯装置共有两条生产线,一条40万吨/年(Spheripol-Ⅱ),一条20万吨/年(Spheripol)。


中化泉州聚丙烯二期

投产时间:6月   产能:35万吨/年

中化泉州炼化一体化项目(二期)项目位于福建省泉州市惠安县泉惠石化工业区内(东桥镇),总投资约325亿元,依托已建成投产的1200万吨/年炼油项目,新建和改扩建13套炼油化工装置以及相关配套储运、码头、公用工程,使原油加工能力达到1500万吨/年炼油,同时实施100万吨/年乙烯项目(含80万吨/年芳烃),下游配套35万吨/年聚丙烯装置(Unipol),该项目预计将于2020年6月份投产,聚丙烯装置计划8月份出产品。


万华化学

投产时间:9月初  产能:30万吨/年

万华化学乙烯一体化项目是国内第一套以丙烷为原料的裂解装置,裂解产品包括100万吨/年乙烯与52万吨/年丙烯。百万吨聚烯烃装置包括35万吨/年HDPE(Hostalen ACP)、45万吨/年FDPE(Unipol)、30万吨/年聚丙烯(Spheripol-Ⅱ),装置计划于6月15日中交,下游配套装置于9月初开工生产。


东华能源(宁波二期)

投产时间:10月  产能:40万吨/年

东华能源丙烷资源综合利用二期项目位于浙江省宁波市,总投资65亿元,配套66万吨丙烷脱氢、两套40万吨聚丙烯装置(Unipol),大型压缩机、丙烷丙烯精馏塔、反应器已安装就位,聚丙烯项目计划10月份投产。


东明石化

投产时间:11月  产能:20万吨/年

东明石化在建恒昌化工20万吨/年高端聚丙烯项目(Spheripol-Ⅱ),采用混烷脱氢工艺,总投资20亿元,聚丙烯计划于2020年11月份投产,项目采用国际先进的美国利安德巴塞尔工艺,是我国首套能够同时生产无规共聚和抗冲共聚高端聚丙烯产品的装置。


生产工艺技术概况及特点


聚丙烯的生产方法主要有液体本体法和气体本体法。聚丙烯主要工艺技术 (图1)和国内聚丙烯装置(2018年)工艺技术一览表:

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以上各种工艺技术中,环管反应器是最好的聚丙烯均聚物生产工艺技术,而流化床反应器是一种灵活性较大的聚丙烯共聚技术。所以,不论从装置数量还是生产能力上,Spheripol工艺和中石化ST环管法工艺都占有绝对优势,至2018年已达到62套,生产能力已达1068.5万吨/年,占全国生产能力的43.6%。

以Unipol、Novolen、Innovene聚丙烯工艺为代表的气相法工艺近10年来发展很快;三井化学的Hypol工艺由于不能满足大型化的装置规模要求,且投资成本较高,近几年己无人问津。近年来,聚丙烯工艺和新建装置向经济性、大型化、产品高性能化方向发展,依靠催化剂技术的进步和设备制造能力的提高,大部分新建装置的单线产能都在30万吨/年~50万吨/年,大大提高了装置的经济性。在产品技术方面,都在大力开发生产高附加值、高性能的新产品。


Spheripol工艺特点

ondellbasell是应用最广泛的聚丙烯工艺技术。在其基础上还派生出ST环管、ExxonMobil工艺、Hypol-Ⅱ环管工艺等,Spheripol工艺采用环管反应器串联气相反应器生产聚丙烯无规共聚物和均聚物,再串联一个或两个气相反应器生产抗冲共聚物。

均聚反应采用液相环管反应器。浆液浓度高(50%wt)。反应器的单程转化率高,达到50%~65%。多相共聚采用气相法密相流化床反应器。其催化剂的粒径大而且圆,所生成的聚合物颗粒大(粒径2mm左右)且粒径分布窄,颗粒呈球形,流动性好,堆积密度高(450kg/m3)。反应器时-空产率可达80kgEPR/(h·m3),容积利用率接近50%。采用一个气相反应器系统可以生产乙烯含量在8%~12%wt的抗冲共聚物。

Novolen工艺特点

Novolen工艺是由BASF公司开发成功的。Novolen气相工艺采用带双螺带搅拌立式反应器,此反应器能使PTK催化剂在气相聚合的单体中分布均匀,使每个聚合物颗粒保持一定的钛/铝/给电子体的比例。聚合反应器的撤热方式是靠丙烯气的循环。液态丙烯用泵打入反应器,通过丙烯的汽化吸收一部分聚合反应热,未反应的气态丙烯用水冷凝后使其液化,再用泵打回反应器使用。

Novolen工艺可生产范围广泛的各种聚丙烯产品,产品熔体指数范围0.2~100g/10min,产品的等规指数为90%~99%,拉伸模量最高可以达到2400MPa。Novolen工艺两个反应器的装置可以设计成“可切换”的模式,即两个反应器可串联生产抗冲共聚物,也可并联操作生产均聚物和无规物。

Unipol工艺特点

Unipol工艺是联碳公司和壳牌公司在20世纪80年代中期联合开发的一种气相流化床PP工艺,是将应用在聚乙烯生产中的流化床工艺移植到PP生产中的工艺。该工艺只需要用一台流化床主反应器就可生产均聚物和无规共聚物产品,可在较大范围内调节操作条件而使产品性能保持均一。该工艺另外一个显著特点是可以配合超冷凝态操作,即所谓的超冷凝态气相流化床工艺(SCM)。

由于超冷凝操作能够最有效地移走反应热,能使反应器在体积不增加的情况下提高很大的生产能力,如通过将反应器内液相的比例提高45%,可使现有的生产能力提高200%。Unipol工艺还开发SHAC催化剂ADT系统,通过SHAC催化剂和给电子体的不同组合,可以生产性能范围很宽的各类产品。

商业化均聚物产品的MFR0.2~35g/10min;对于无规共聚产品,工业化生产的产品牌号中乙烯含量在0.5%~5.5%(质量分数),最高乙烯含量为7%。Unipol工艺采用两台串联反应器系统生产的抗冲共聚产品的MFR分子量分布很宽。商业化生产的抗冲击共聚物乙烯含量最高达21%,橡胶相含量为35%。

Spherizone工艺特点

最近10年来聚丙烯工艺技术最主要的进展就是Spherizone工艺的商业化。采用多区循环反应器(MZCR)技术的Spherizone工艺,将一个反应器分成可以独立控制反应条件的两个反应区域,反应温度、氢气浓度、单体浓度可以分别控制,逐步增长的聚合物颗粒在两个反应区域内快速多次循环,实现聚合物颗粒内类似“洋葱”状的均匀混合。只用一个MZCR反应器就可生产质量更加均一,分子量分布很窄到很宽的均聚物产品,综合性能比传统产品更好的无规共聚物产品,以及一些全新的多相聚合物。

Spherizone工艺大大拓展了聚丙烯产品的性能范围。采用Spherizone工艺能够生产高质量的产品,包括全部聚丙烯常规牌号和部分特殊产品牌号。这一方面源于多区循环反应器独一无二的设计,另一关键因素是basell所提供的高收率、高选择性Avant催化剂。该催化剂可生产均聚物,无规、三元、非均相抗冲等共聚物产品。


聚丙烯的供需平衡分析

2014-2019年中国聚丙烯产量走势

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总的来看,近几年由于新件装置在大型化发展迅速,催化剂技术的进步和设备制造能力的提高、单线产能规模显著扩大,极大提升了装置的经济性,而在产品技术方面,企业也积极的开发生产高附加值、高性能的新产品,企业在国内市场竞争力有所增强。但相对于起步较早的发达国家,中国的聚丙烯仍有部分产品不能满足市场需求,需要依靠进口。

2014-2019年中国聚丙烯进口走势

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而从具体的进口来源来看,欧美日等企业凭借强大的科研及技术实力,牢牢占据进口聚丙烯产品的高端领域,韩国、新加坡、泰国、马来西亚、中国台湾等则借助地域及长期扎根国内销售网络的优势,中东各国则依靠其强大的成本优势,大有后来居上之势,近几年增长极为迅速。

在对外出口方面,2012-2019年,我国聚丙烯树脂出口量整体上扬,出口量稳定增长,出口流向方面,主要是东南亚各国,但总体而言,我国聚丙烯树脂出口量的提升反映出本土聚丙烯厂商生产实力的增强,国际竞争实力的提高。

市场应用

聚丙烯因成本低、综合性能好、对环境友好等特点,近年来对其他塑料的替代发展很快,包括在交通和家电领域使用的ABS,在地毯面纱和无纺布中使用的尼龙,在硬包装、薄膜和电缆中使用的PE,在硬包装和家电中使用的PS,在薄膜和医疗用品中使用的PVC。与环保相关的另一个优势就是在汽车、家电等耐用消费品中尽可能多的使用PP,替代对环境友好度不如PP的其他材料。

需求结构

从聚丙烯下游需求结构来看,拉丝注塑依然为聚丙烯主要下游需求,其中拉丝占比33%,共聚注塑占比22%,均聚注塑占比14%,此外纤维占比11%。从终端产品来看,拉丝制品主要是用于粮食、化肥及水泥等的包装上,注塑制品主要用在小家电、日用品、玩具、洗衣机、汽车和周转箱上,薄膜(BOPP)制品主要用于食品包装领域。


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国内聚丙烯市场分析


2012-2019年我国聚丙烯(PP)产量呈增长趋势,2019年,国内PP产量为2502万吨,同比增长8.8%,增速为近年来新低,较2018年下降5.1个百分点。增速放缓的主要原因是2019年属于我国聚丙烯检修大年,环保力度的加强也使得行业产量增速放缓。

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表观消费量持续增长

从表现消费量方面来看,2012-2019年,我国聚丙烯表观消费量和国内自给率整体呈上升的趋势。2019年,我国聚丙烯表观消费量为2550万吨,同比增长9.2%。

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2020年,受市场供需影响我国聚丙烯(PP)市场价格会出现阶段性波动上涨,但整体PP市场价格仍将保持低位运行。


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