中国聚氯乙烯生产技术与市场分析

中国聚氯乙烯生产技术与市场分析

李永磊1*,邱瑞玲2

(1.中国化工信息中心产业经济研究院,北京100029;2.中国石化工程建设公司,北京100101)

[关键词]聚氯乙烯;生产技术;市场分析;发展建议;日本地震

[摘要]简单介绍了近几年聚氯乙烯的生产技术、生产状况、进出口情况和消费结构、上游产品、价格趋势等方面的情况,对/十二五0期间中国聚氯乙烯产业的发展进行了预测,并提出了建议。统计数据显示:中国聚氯乙烯产能已经过剩,未来5年供过于求的局面仍将继续,聚氯乙烯行业将进入整合阶段。

[中图分类号]T Q325.3[文献标志码]B[文章编号]1009-7937(2011)06-0001-04

Production technology and market analysis of PVC in C hina

L I Yonglei1,QI U R uiling2

(1.R esearch Institute of Industrial Economics,China National Chemical Information Centre,

Beijing100029,China; 2.SINOPEC Engineering Incorporati on,Bei jing100101,Chi na)

Key words:PVC;production technology;market analysi s;development suggestion;Japan earthquake

Abstract:The manufacturing technology,production status,import and export,consumption structure,feedstock and price trend of PVC i n China were introduced.The development prospects of PVC i ndustry in the Tw elf th Five-Year Plan peri od were predi cted and suggesti ons w ere pro-posed.The data showed that PVC industry in China was in the status of oversuppl y which would characterize the next f ive years,and the industry w ould enter the period of restructuring.

聚氯乙烯简称PVC,CAS登记号9002-86-2,属非结晶性高聚物,是应用最广泛的热塑性树脂,世界第2大通用树脂。工业生产的PVC相对分子质量一般在4万~10万,绝大部分通用PVC是粒径在50~250L m 的粉料,也有粒径在0.2~15L m的糊树脂[1]。

PVC应用广泛,既可以生产强度和硬度都很高的硬质制品(如管材、管件、门窗、包装片材),也可以加入增塑剂生产非常柔软的制品(如薄膜、片材、电线电缆、地板、合成革、涂层)。

1生产工艺

PVC由氯乙烯单体聚合生成,聚合工艺有悬浮聚合法、乳液聚合法、本体聚合法、溶液聚合法等[2],目前主要以悬浮聚合法为主。尽管有不同的聚合工艺,但通常所说的PVC的生产方法实质上是根据氯乙烯的生产方法来划分的,主要有电石法和乙烯法。目前,国外基本上以乙烯法生产PVC,我国是以电石法为主、乙烯法为辅,并且电石法所占比例越来越高。2010年,我国PVC产能中,81%为电石法,19%为乙烯法。图1为电石法和乙烯法PVC生产

路线图。

图1电石法和乙烯法PVC生产路线图

Fig.1Production routes of PVC

by calcium carbide process and by ethylene process

1

第39卷第6期2011年6月

聚氯乙烯

Poly viny l Chloride

Vol.39,No.6

Jun.,2011

*[收稿日期]2011-03-28

[作者简介]李永磊(1984)),男,工程师,现主要从事能源化工项目规划、市场研究及咨询工作。

1.1电石法

电石法PVC以煤炭、石灰石和氯化氢为原料,如图1所示,焦炭与石灰石反应制得电石,电石再与水反应生成乙炔气,乙炔与氯化氢反应生成氯乙烯,最后聚合得到PVC。

目前,电石法PVC主要面临3个方面的挑战:含汞触媒处理、电石渣处理和高能耗。

由于电石法PVC采用氯化汞触媒,废旧的含汞触媒对环境影响较大。1t电石法PVC约产生1kg 废汞触媒,2010年,我国电石法PVC产生的废汞触媒约9000t。

电石渣是在电石与水反应生产乙炔时产生的固体污染物,湿法工艺产生的电石渣中还含有大量的碱性水分,且COD值较高,电石渣处理一直是困扰PVC行业的环境难题。1t电石法PVC约产生电石渣(干基)1.7t,2010年,电石法PVC约产生电石渣1500万t。

电石法PVC的另一个显著特点为高能耗,不但在生产PVC时要耗费电力,由焦炭制备电石也要消耗大量的电,生产1t电石约需消耗电3450 kW#h、焦炭0.6t和石灰石0.9t。据估算,1t电石法PVC约耗电7000kW#h,2010年,电石法PVC约耗电630亿kW#h。

我国在电石法PVC的节能降耗和清洁生产方面做了大量工作,主要的方向有自备热电平衡、电石渣处理、干法乙炔、无汞/低汞触媒等。根据工信部颁发的5电石法聚氯乙烯行业汞污染综合防治方案6,目前推广的技术主要有低汞触媒、盐酸脱吸技术和硫氢化钠处理氯化汞技术,应用示范类的技术有控氧干馏法回收废触媒中氯化汞及活性炭的新工艺和高效汞回收技术,研发技术类主要有分子筛固汞触媒、无汞触媒和氯乙烯流化床反应器技术。国家也鼓励电石法PVC企业采用热电联产、电石渣制水泥、干法乙炔工艺等技术。

1.2乙烯法

乙烯法PVC是以乙烯为原料,以三氯化铁为催化剂,乙烯与氯气进行气相或液相反应生产二氯乙烷(EDC),二氯乙烷在裂解炉内裂解生成氯乙烯和氯化氢,最终制得PVC。乙烯氧氯化法是目前工业上应用最广的氯乙烯生产方法。

乙烯法PVC污染少,耗能小,但其设备投资却十分巨大,设备折旧在成本中所占比例较大。而且乙烯法的原料供应仍较紧张,乙烯法的源头主要为原油,2010年,我国原油对外依存度高达54%,国内乙烯产量也仅占其当量消费量的52%。随着国际原油价格的不断上涨,乙烯法PVC的成本也不断增加,这些都制约了乙烯法PVC在我国的发展。

2生产情况

2.1生产现状

近年来,随着我国经济的快速发展,我国PVC 行业也得到了迅猛发展。/十一五0期间,我国PVC 产能的年均增长率高达16%,截至2010年12月底,我国PVC产能达到2043万t/a,产量为1130万t,产能和产量均位居世界第1。

目前,我国共有PVC生产企业110家左右,产能最大的企业为中国化工集团,产能总量为152万t/a,占总产能的7.4%。2011年,中国化工集团将新增PVC产能60万t/a,届时其产能将达到212万t/a。排第2位的为天业(集团)有限公司,其产能为120万t/a,中泰化学股份有限公司位列第3,产能为86万t/a。前10位企业的总产能为768万t/a,占总产能的38%,行业集中度有所提高。表1为2010年我国PVC主要生产企业情况。

表12010年中国PVC主要生产企业

Table1Main PVC production enterprises in C hina in2010

万t/a 序号生产企业区域产能工艺路线1中国化工集团全国152电石法

2天业(集团)有限公司西北120电石法

3中泰化学股份有限公司西北86电石法

4天津大沽化工股份有限公司华北80混合法

5中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司华东60乙烯法

6中盐吉兰泰盐化集团有限公司华北60电石法

7山东信发化工有限公司华东60电石法

8四川宜宾天原集团有限公司西南50电石法

9内蒙古亿利化学工业有限公司华北50电石法

10陕西北元化工有限公司西北50电石法2.2生产预测

2010年,我国PVC生产企业的平均开工率仅为55%左右,产能已经过剩。/十二五0期间,我国将新增PVC产能1370万t/a,其中约68%的产能已经开始建设,根据新建、拟建项目的情况,2015年我国PVC总产能将达到3413万t/a,开工率维持在53%左右,仍然呈现产能过剩的局面。

3进出口情况

3.1进出口现状及预测

2008年以前,中国的PVC只有一个海关税则号39041100,为PVC纯粉。2008年(含2008年)以后,中国PVC树脂的海关税则号分为2个:一个税则号为39041010,为/PVC糊树脂0,进口优惠税率

2

综述聚氯乙烯2011年

为6.5%,进口普通税率为45%,出口退税率为13%;另一个税则号为39041090,为PVC 纯粉,关税税率同糊树脂。

2003)2008年,随着中国PVC 产能的扩大,中国PVC 进口量逐年下降。2009年,随着国际原油价格的下跌,国外乙烯法PVC 的成本大幅下降,中国PVC 进口量大幅增加,2009年中国PVC 进口总量为172万t,较2008年增加近1倍。2010年,国际原油价格开始上涨,中国PVC 进口量也逐渐下降,进口量为130万t,较2009年下降24%,出口量为23万t,与2009年基本持平。

/十二五0期间,我国将有大量新增产能亟待释放,并且原油价格将会逐渐走高,我国PVC 净进口量将会逐渐减少,预计2015年我国PVC 进出口量接衡。

中国PVC 进出口情况如图2

所示。

图2 中国PVC 进出口情况Fig.2 C hina's import and export of PVC

3.2 日本地震对进口量的影响

2011年3月11日,日本宫城县附近海域发生9.0级大地震,日本部分PVC 装置停产或受影响,对我国的PVC 工业产生了一些影响。图3为我国PVC 进口来源地区情况,从图3可以看出:2010年,日本为中国PVC 第1大进口来源国,日本出口到中国的PVC 约44万t,占我国消费总量的4%

。

图3 中国PVC 进口来源地区情况Fig.3 Source areas of PVC imported into China

地震发生后,日本约有合计产能为80万t/a 的PVC 装置受到影响,占日本总产能的37%。受影响的工厂主要有日本新第一PVC 股份公司位于千叶市的1套PVC 装置,产能约8万t/a;日本钟渊公司

位于鹿岛市的2套装置,产能约17万t/a;日本信越公司位于鹿岛市的1套装置,产能约55万t/a 。目前,这些装置基本已经停产,预计恢复正常生产需要2~3个月的时间。预计日本2011年出口到中国的PVC 将大幅下降,国内PVC 开工率将有所提升,但受新增产能影响,提升有限。从长远考虑,日本震后重建,将会增加PVC 的需求量,在目前原油价格较高的情况下,国内PVC 有一定的成本优势,可寻求加大PVC 的出口量。4 消费情况4.1 消费现状

PVC 产品分为硬制品和软制品,硬制品主要包括型材、管材、板片材、吹塑制品等,软制品主要分为薄膜薄片、电线电缆、合成皮革、地板等。近几年,中国PVC 需求增长迅速,主要用于基础设施建造,硬质PVC 管材和门窗是增长的热点,尤其是用于门窗的PVC,每年都以10%以上的速度增长,软制品的需求量以每年5%的速度增长。

中国近几年化学建材市场需求高涨,化学建材中硬质PVC 产品在城镇建设和西部开发中得到广泛应用,化学建材等硬制品的消费决定了PVC 市场消费。房地产涉及的PVC 制品主要包括:硬制品中的门窗、型材、板片材、管材等,软制品中的电线电

缆、地板革等。

2010年,中国PVC 实际消费量为1237万t,较2009年增加6%。PVC 消费结构中,硬制品约占63%,软制品占37%。硬制品中,型材占总消费量的25%,管材占18%;软制品中,薄膜薄片占总消费量的11%,电线电缆和合成皮革分别占7%和6%。

图4为2010年中国PVC

的消费结构。

图4 2010年中国PVC 消费结构

Fig.4 C onsumption structure of PVC in China in 2010

4.2 消费预测

现阶段,PVC 的发展主要受到房地产的带动。

3

第6期 李永磊等:中国聚氯乙烯生产技术与市场分析 综述

2005)2010年间,中国PVC消费量年均增长率高达10%,2010年,中国PVC消费量同比2009年上涨6%。2011年,中国PVC新增产能预计在700万t/a,大量新增产能需要释放,同时保障房建设也将全面展开,因此,预计2011年中国PVC需求量较2009年增长约12%,达到1380万t。2010) 2015年,我国PVC需求量的年均增长率约为8%, 2015年,PVC的需求量将达到1820万t。

5上游产品分析

中国PVC的原料主要为电石,近几年,PVC需求量的快速增加也带动了国内电石行业的发展,电石产能和产量均保持高速增长,2003)2007年,中国电石产能的年均增长率高达30%,2007年,中国电石产能达到2000万t/a。在产能快速增加以及消费旺盛的驱动下,国内电石产量也出现大幅增长,由2003年的540万t增长至2007年的1480万t,年均增长率达29%,国内装置平均开工率维持在60%~75%。

但由于电石行业存在能耗高、污染大等问题,一直是国家宏观的重点对象,尤其是2007年修订的5电石行业准入条件6,将电石新建项目的起始规模提高至20万t/a,了一批高污染、高能耗、低效率电石生产装置的新建,并开始逐步淘汰落后的产能。2010年电石产能为2350万t/a,同比增长约12%;产量为1462万t,与2009年基本持平。

未来几年我国电石产业将步入一个发展相对平稳的阶段,产能的增加主要来自新建大容量密闭式电炉装置,一些落后的产能将逐步被淘汰。

6价格情况

6.1价格回顾

中国PVC的价格主要受电石和氯气价格的影响,并且间接受到电价的影响。2006)2008年间,中国经济高速发展,PVC需求量不断增大,而电石和氯气供应充足,PVC利润较大。2008年,由于内蒙古优惠电价取消,部分电石厂家被迫降负荷或关停,另一方面道路运输也受到,导致电石供应量急剧下降,从而导致电石价格大涨,PVC利润大降。2008年后,金融危机使得中国PVC需求量也有所减弱,PVC价格一直徘徊在6000~7000元/t,利润较低,2009年下半年,PVC价格有所回升,最高达到8800元/t,毛利润也小幅上扬,但很难恢复到2008年以前水平。

2010年,PVC价格上半年基本平稳,下半年逐渐上涨,年底又有小幅回落。以电石法SG3~SG5型PVC为例,年初价格为7490元/t,上半年价格在7100~7550元/t波动。下半年价格开始大幅上涨,11月份的平均价格为8540元/t,较年初上涨1050元/t,上涨14%;12月份,平均价格又回落至8440元/t。图5为2006)2010年中国电石法PVC

及上游产品价格走势。

图52006)2010年中国电石法PVC及上游产品价格走势Fig.5Price trend of calcium carbide based PVC and its

upper-stream products in China between2006and2010 6.2价格预测

2011年,PVC行业供过于求和原料价格上涨的状况仍将持续,预测PVC价格仍会有所上涨,但上涨幅度有限,价格基本上在8000~8500元/t波动。/十二五0期间,PVC价格仍会逐渐上涨,但受产能过剩的影响,涨幅不会太大,价格在10000元/t以内。

7结语

目前,中国PVC行业已经呈现供大于求的局面,并且未来几年仍将保持这种局面。/十二五0期间,PVC行业的竞争将进一步加剧,过度竞争将促进PVC企业的兼并重组,一部分耗能高、污染严重的装置将被淘汰,行业集中度得到进一步提高,行业将会出现几个具有国际竞争力的巨头。

面对激烈的竞争,技术创新仍是PVC生产企业发展的主要动力,热电联产、电石渣处理、干法乙炔、无汞触媒是下一步PVC行业发展的方向。同时,企业的竞争力将更多地体现在产品差异化、装置规模、销售网络等方面,PVC行业将进入整合阶段。

[参考文献]

[1]谢建玲,桂祖桐,蔡绪福.聚氯乙烯树脂及其应用[M].

北京:化学工业出版社,2007:1-2.

[2]郑石子.聚氯乙烯生产过程及操作[M].北京:化学工业

出版社,1993:2-3.

[编辑:陈立春]

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综述聚氯乙烯2011年