我国聚苯乙烯行业研究
(一)行业发展概况
1、聚苯乙烯的定义
聚苯乙烯是以苯乙烯为主要原料聚合而成的热塑性树脂,是可反复加热软化、冷却固化的一类合成树脂。
由于聚苯乙烯具有质硬、透明、电绝缘性、低吸湿性和优良的加工性能,可广泛应用于电子电器、建筑材料、包装材料和日用品等领域。
聚苯乙烯是热塑性非结晶性的树脂,可由多种合成方法聚合而成,主要分为通用级聚苯乙烯(GPPS)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)和可发性聚苯乙烯(EPS)。
通用级聚苯乙烯(GPPS)是以苯乙烯为主要原料,经过自由基聚合制取的
一种透明型聚苯乙烯粒子产品,其密度为1.04~1.06g/cm3,透明度高达
85~92%,折光率为1.59~1.6,较高的折光率使其具有良好的光泽而具有装饰效果,同时其具有流动性好,易于加工成型的特点。
下游应用领域主要包括注塑类及板材类塑料产品、照明灯具的光学材料、液晶电视显示屏的光学材料、
冰箱的透明内件、食品卫生级日用品等。
高抗冲聚苯乙烯(HIPS)是主要由苯乙烯和橡胶经过自由基接枝聚合制取的一种抗冲击的聚苯乙烯粒子产品,是聚苯乙烯的改性材料,其分子中含有5%-10%橡胶成份,韧性比通用级聚苯乙烯提高了四倍左右,耐冲击强度大大提高。
下游应用领域主要包括家电的外壳及内件、电子电器的外壳及包装容器等。
可发性聚苯乙烯(EPS)是一种加入了发泡剂的聚苯乙烯产品,其密度为
1.05 g/cm3,具有热导率低、吸水性小、耐冲击震动、隔热、隔音、防潮等优点,其生产的可发性聚苯乙烯泡沫塑料被广泛地应用于包装材料、建筑保温材料等领域。
2、行业发展概况
考虑到可发性聚苯乙烯在生产工艺、应用领域与通用级聚苯乙烯和高抗冲聚苯乙烯具有较大差异,公司产品及未来发展方向主要为通用级聚苯乙烯和高抗冲聚苯乙烯,以下对聚苯乙烯行业的描述如无特别声明均指通用级聚苯乙烯和高抗冲聚苯乙烯。
(1)全球聚苯乙烯行业发展概况
聚苯乙烯最早的工业化生产始于1930 年,德国的IG法本公司(现巴斯夫公司的前身)首先采用了连续本体聚合工艺实现了聚苯乙烯的工业化生产。
20 世纪80 年代后,随着连续本体聚合工艺对工程放大过程中的传质、传热等问题的解决,连续本体聚合工艺日臻完善,较乳液法和悬浮法其生产工艺优势明显,连续本体聚合工艺是目前聚苯乙烯工业化生产的首选方法。
聚苯乙烯行业实现工业化已80余年,从全球聚苯乙烯行业发展总量和发展速度看,随着连续本体聚合工艺逐渐成熟,聚苯乙烯行业在20 世纪80 年代开始发展迅速,产量逐年增多,1990 年全球聚苯乙烯产能为970 万吨/年,产
量超800万吨/年。
20 世纪90 年代,全球聚苯乙烯产能开始向亚太地区转移,进入了温和扩张的阶段,2000 年全球聚苯乙烯产能达到1,34万吨/年,产量超过1,120 万吨/年。
进入21 世纪,由于西欧、北美和日本市场对聚苯乙烯的需求有所下降,聚苯乙烯供应呈现过剩情形,全球聚苯乙烯行业进入了调整发展阶段,海外聚苯乙烯产能扩张已基本停滞,甚至有部分产能退出(如三井化学和住友化学解散其合资企业日本聚苯乙烯公司JPS 并退出聚苯乙烯业务、巴斯夫关闭路德维希港8 万吨/年的聚苯乙烯装置等)。
近几年海外的化工巨头主要通过聚苯乙烯资产合并重组,成立合资公司的方式以降低生产成本并提高竞争力,预计未来海外巨头将更加注重于下游新产品应用领域的深入开发。
(2)国内聚苯乙烯行业整体发展概况
国内聚苯乙烯工业化生产始于1959 年,20 世纪70 年代国内新建了一批悬浮法小型装置,这类悬浮法装置废水排放量大,能耗、物耗高,仅能作为小规模工业装置进行生产,与同期国际上的主流装置差距较大,这一时期为我国聚苯乙烯行业的初创阶段。
20世纪80年代中期我国陆续从国外引进了几套较大型的装置,同时采用了国际先进的技术进行生产,聚苯乙烯行业开始高速发展。
到20 世纪90 年代,随着国民经济快速增长,聚苯乙烯作为一类多功能的通用性化工材料具有广泛的应用范围,在十年间,我国聚苯乙烯消费量以超过20%的年增长率上升,同期我国引进的装置也渐趋于大型化,在原材料的配比、生产工艺流程及工艺参数方面均比20 世纪80 年代进一步完善和发展。
在国内聚苯乙烯需求量高速增长的情况下,国内聚苯乙烯生产厂商在生产的数量和品种上仍难以满足需求,大量的聚苯乙烯产品仍需要从国外进口,1999 年,国内聚苯乙烯产量约为60 万吨,而聚苯乙烯的进口量约为130 万吨。
2000年前后,在国内聚苯乙烯材料大量缺口和大量进口背景下,我国聚苯乙烯新建项目进入快速扩张期,世界产能也向中国转移。
除了中国石油化工集团公司、中国石油天然气集团公司等大型国有化工集团建设新的聚苯乙烯生产装置外,国外的知名化工企业也纷纷进入中国建厂,建设规模均达到10 万吨/年以上。
虽然国内企业的聚苯乙烯产能在21 世纪初得到了较大的增长,但是在生产工艺上主要还是引进国外的工艺技术,产品配方和生产过程控制参数还
处于模仿和借鉴阶段,同时国内聚苯乙烯产品供给相对短缺,在技术研发投入不足的背景下,大多数厂家主要生产基础性应用的聚苯乙烯产品,附加值较高的产品暂无法与国外知名化工企业生产的产品相抗衡。
随着我国聚苯乙烯产量的快速提升,国内基础性应用的聚苯乙烯产品开始出现供大于求的状况,同时国内企业技术水平与国外差距较大,导致期间行业产能利用率出现一定程度的下滑。
2010 年前后,国内聚苯乙烯产能进入温和扩张阶段,国内聚苯乙烯厂商在消化吸收国外技术的基础上,在工艺技术、设备、产品配方和生产过程控制参数等方面不断创新,在产品结构上也得到了多样化和专业化发展,促进了聚苯乙烯在国民经济应用领域的拓展和渗透。
近几年我国聚苯乙烯生产技术水平的高速提升及下游应用领域的快速拓展,使我国聚苯乙烯生产企业在全球竞争地位上逐渐提升,与海外巨头的聚苯乙烯生产技术差距正逐渐缩小。
3、行业的发展现状
目前,我国聚苯乙烯行业仍处于发展阶段,在技术水平、产品质量和产品结构方面与国外相比仍存在一定差距,国内聚苯乙烯市场呈现基础性应用产品同质化严重,竞争较激烈,而高附加值及专用牌号产品产量较少,市场需求旺盛,部分产品依赖国外产品进口的情形。
随着部分优势企业对生产工艺进行改进,对设备进行改良,对产品配方进行革新,陆续推出了专用牌号产品,同时应用于家用电器、高性能光学材料及功能性包装材料等方面的聚苯乙烯市场需求迅速增长,推进了聚苯乙烯市场容量扩充及产业结构的完善升级。
(1)国内聚苯乙烯产能情况
1)国内市场产能保持稳定
在市场产能方面,最近几年受国家供给侧结构性改革和逐渐严厉的环保政策影响,国内聚苯乙烯新增产能开始受限,技术落后企业停产、限产情况增加,同时聚苯乙烯行业技术、资金等壁垒逐渐提高,近年来我国聚苯乙烯产能呈现稳定的态势,具体情况如下所示:
单位:万吨
截至2018 年底,国内聚苯乙烯规模生产企业共计19 家,具体产能情况如下:
其中,国内通用型聚苯乙烯产能情况如下:。