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群雄逐鹿中國α-烯烴,誰會贏?
據平頭哥統計數據顯示,截至到2019年底,中國聚烯烴市場規模快速增長,聚乙烯消費規模已經超過3300萬噸/年規模,而聚丙烯消費規模也已達到了2500萬噸年。隨著中國一體化項目的上馬,中國聚烯烴市場規模從2006年至2019年期間內,整體維持10%左右的速度快速增長。
根據對未來擬在建項目統計,中國至2030年期間內,仍有超過2500萬噸的聚乙烯和超過1100萬噸的聚丙烯擬在建項目,這些項目投產后,將會帶來新增3600萬噸/年聚烯烴生產能力,屆時中國的聚乙烯和聚丙烯的生產規模有望接近8000萬噸/年。
圖1:中國2019年主要聚烯烴產品的供需情況統計(單位:萬噸/年)

平頭哥從進口數據可以看到一個有意思的現象,中國每年進口超過1500萬噸聚乙烯產品,占到中國聚乙烯消費體量的50%及以上,并且中國每年聚乙烯開工水平卻無法達到滿負荷和水平。平頭哥認為,中國聚乙烯龐大的進口數量背后,是中國聚乙烯產品結構與需求結構差異化的矛盾體現,這其中主要體現共聚單體α-烯烴身上。
根據平頭哥了解到,中國進口的聚乙烯品種中,大部分為特殊的聚乙烯生產牌號,而此類牌號在我國供應嚴重不足,主要原因在于共聚單體的差異。我國聚烯烴品種中,大部分應用1-丁烯作為聚乙烯的共聚單體,其中LLDPE采用1-丁烯作為共聚單體的比重超過90%,這就造成了我國聚乙烯的牌號同質化較為嚴重,低端產品供應充足,而高端產品供應過剩的結構化問題。
所以,中國聚烯烴工業在過去10年中,是以規模化為核心發展思路,利用規模化優勢發展差異化,有望成為未來10年的發展新方向。所以,據平頭哥了解到,很多企業在尋求C4以上的α-烯烴生產方法。
α-烯烴一般是指的雙鍵在分子鏈端部的單烯烴,雖然丙烯也屬于低碳α-烯烴,但是工業中一般指的C4及以上的烯烴組分,可以作為聚烯烴共聚單體的烯烴,一般為C4-C8烯烴組分,多為1-丁烯、1-己烯、1-辛烯。而C8及以上的α-烯烴,可以用于PAO、表面活性劑、潤滑油添加劑等
圖2:不同α-烯烴的差異化應用
作為聚烯烴共聚單體的α-烯烴,多為C4-C8烯烴,其中其1-丁烯、1-己烯、1-辛烯與乙烯共聚可以制備高密度聚乙烯(HDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)和聚烯烴彈性體(POE),還可與乙烯、丙烯共聚制備丙烯/乙烯/丁烯三元無規聚丙烯,或者與丙烯共聚制備丁烯共聚聚丙烯等。其中用于聚烯烴共聚的α-烯烴,占到總消費規模的70%及以上。
根據平頭哥調查,全球α-烯烴生產技術與產能主要掌握在CPChem, Shell, Sasol,Idemitsu, SABIC/Linde, INEOS等全球知名企業手中。截至2019年底,全球α-烯烴(不含C4分離1-丁烯)總產能為489萬噸/年。前四大α-烯烴生廠商為Shell, CPChem, Sasol和INEOS,合計產能占全球總產能的81.3%,中國α-烯烴產能占比僅為1.5%。
中國目前1-丁烯的生產能力約在90萬噸/年左右,其中70%及以上用于生產LLDPE的共聚單體,另外還可以應用于PB、丁酮及其他化學合成產品,是我國規模最大的低碳α-烯烴。而1-己烯由于起步較晚,目前也僅有8萬噸/年左右的生產能力,而1-辛烯目前中國仍無規模化生產的案例。
中國石化在2008年展開了乙烯齊聚α-烯烴的生產研究,并在2013年完成了500噸/年的中試,在2014年完成了5萬噸/年齊聚工藝包設計,并在2016年通過總部審核。目前中國石化暫無1-己烯和1-辛烯的生產裝置,但是茂名石化在建5萬噸/年LAO裝置、1.2萬噸/年PAO裝置、3000噸/年mPAO中試裝置,該項目可分離出1-己烯,1-辛烯等高純度單烯烴產品。
對于中石油來說,1-己烯起步要早于中石化。早在1998年,中石油已經率先開展1-己烯的成套技術開發,并且繼承了催化劑、工藝和成套工程化技術,從實驗室到小試、中試和萬噸級的工業生產裝置。目前中石油大慶石化、獨山子石化,均有規模化1-己烯生產裝置,以及下游配套的相應聚烯烴生產牌號。中石油以1-己烯為單體,在LLDPE/FDPE裝置上生產鉻系、茂金屬,及Z-N等數幾十種高附加值聚乙烯產品。
圖3:大慶石化1-己烯裝置
中國作為全球最大的消費市場,外資企業也紛紛加入到α-烯烴市場份額的爭奪中。據平頭哥了解到,中海殼牌惠州三期乙烯項目中,一期100萬噸/年乙烯、二期120萬噸/年乙烯的基礎上,三期新增150萬噸/年乙烯規模,其中存在α-烯烴、聚α-烯烴、茂金屬聚乙烯的生產裝置計劃,并且這也是殼牌的生產技術在亞太地區的首次應用。
對于民營企業來說,有規模和實力的企業,紛紛在向α-烯烴投入大量的資本。浙江石化二期2000萬噸/年煉油裝置,下游配套的45萬噸/年FDPE裝置和5萬噸/年1-己烯生產裝置,計劃在2025年前后投產運行。另外,山東萬華化學、京博石化已經紛紛突破了1-辛烯的生產工藝,目前在建的POE裝置,均上游配套1-辛烯的生產。
平頭哥認為,低碳α-烯烴產品中,卡脖子的產品為1-辛烯,中國每年進口超過5000噸的1-辛烯產品。并且由于國產化不足,也成為聚烯烴牌號同質化的主要原因。α-烯烴的供給體在聚烯烴的產品化結構,隨著未來中國技術研發投入加大,特別是存在一大批敢于與中國高校、科研院所等研發機構合作的實體企業的參與,必將很大程度上加大中國α-烯烴的供應規模,緩解我國聚烯烴結構化矛盾。
《產業結構調整指導目錄(2019年本,征求意見稿)》中提及,高碳α-烯烴共聚高端聚烯烴的開發、生產列為鼓勵類。平頭哥認為,隨著中國經濟總量的提升,未來10年內,中國α-烯烴消費規模將快速增長,而α-烯烴市場的角逐戰也將越發激烈。
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