崔小明
(中國石化北京北化院燕山分院,北京 102500)
乙丙橡膠(EPR)是由乙烯和丙烯共聚制得的二元乙丙橡膠(EPM)或由乙烯、丙烯和非共軛二烯單體共聚制得的三元乙丙橡膠(EPDM)的總稱。EPR分子鏈具有高度飽和性,使其具有優(yōu)異的耐臭氧、耐老化、耐化學(xué)品腐蝕、耐蒸汽和電絕緣性能。此外,EPR單體價(jià)廉易得,因此EPR廣泛用于汽車零部件、建材用防水卷材、電線電纜護(hù)套、耐熱膠管、膠帶、汽車密封件以及用作潤滑油添加劑、聚烯烴改性劑。
目前,EPR的工業(yè)化生產(chǎn)方式主要有溶液聚合法、懸浮聚合法和氣相聚合法3種,其中溶液聚合法是世界EPR的主導(dǎo)生產(chǎn)工藝。
近年來,世界EPR的年生產(chǎn)能力穩(wěn)步增長。2010年世界EPR的總年生產(chǎn)能力為130.2萬t。2014—2015年,雖然德國朗盛公司位于德國馬爾的年生產(chǎn)能力為7萬t的裝置關(guān)閉,但由于我國的中國石油吉林石油化工公司、中國石化三井彈性體有限公司、朗盛常州化工有限公司以及寧波愛思開合成橡膠有限公司新建EPR裝置建成投產(chǎn),世界EPR年生產(chǎn)能力快速增長。截止到2015年12月底,世界EPR的總年生產(chǎn)能力達(dá)到171.1萬t,同比增長8.91%。世界EPR生產(chǎn)主要集中在北美、西歐和亞太地區(qū),其中北美地區(qū)的年生產(chǎn)能力為52萬t,占世界總年生產(chǎn)能力的30.39%;西歐地區(qū)的年生產(chǎn)能力為35.0萬t,占世界總年生產(chǎn)能力的20.46%;亞太地區(qū)的年生產(chǎn)能力為76.9萬t,占世界總年生產(chǎn)能力的44.94%。美國是世界上最大的EPR生產(chǎn)國,年生產(chǎn)能力為52萬t,占世界總年生產(chǎn)能力的30.39%;其次是我國大陸,年生產(chǎn)能力為37.0萬t,占世界總年生產(chǎn)能力的21.62%;第三是日本,年生產(chǎn)能力為19.9萬t,占世界總年生產(chǎn)能力的11.63%。德國朗盛公司在2011年收購荷蘭DSM公司彈性體業(yè)務(wù)之后,成為目前世界最大的EPR生產(chǎn)企業(yè),分別在美國、荷蘭、巴西和我國大陸建有生產(chǎn)裝置,年生產(chǎn)能力為45.2萬t,占世界總年生產(chǎn)能力的26.42%;其次是美國??松梨诨瘜W(xué)公司,分別在法國和美國建有生產(chǎn)裝置,年生產(chǎn)能力為26.5萬t,占世界總年生產(chǎn)能力的15.49%。2015年世界主要EPR生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)情況見表1。
表1 2015年世界EPR主要生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)情況
今后幾年,世界EPR新增產(chǎn)能主要集中在亞太地區(qū),包括日本合成橡膠公司計(jì)劃在韓國麗水新建年生產(chǎn)能力為6萬t的EPR生產(chǎn)裝置;美國??松梨诨瘜W(xué)公司計(jì)劃在新加坡新建年生產(chǎn)能力為6萬t的EPR生產(chǎn)裝置;韓國錦湖聚合物化學(xué)公司新建年生產(chǎn)能力為6萬t的EPR生產(chǎn)裝置;美國陶氏化學(xué)公司計(jì)劃在美國LA Plaquemine新建年生產(chǎn)能力為14萬t的EPR生產(chǎn)裝置;沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司與美國??松梨诨瘜W(xué)公司計(jì)劃在沙特新建年生產(chǎn)能力為11萬t的EPR生產(chǎn)裝置;印度Reliance公司計(jì)劃在印度賈姆訥格爾新建年生產(chǎn)能力為8萬t的EPR生產(chǎn)裝置;意大利埃尼集團(tuán)Versalis公司計(jì)劃在韓國新建年生產(chǎn)能力為10萬t的EPR生產(chǎn)裝置,并計(jì)劃在意大利費(fèi)拉拉新建年生產(chǎn)能力為5萬t的EPR生產(chǎn)裝置。加上我國大陸的EPR新增生產(chǎn)能力,預(yù)計(jì)到2020年,世界EPR的總年生產(chǎn)能力將超過250萬t,其中亞太地區(qū)將成為EPR的重要生產(chǎn)基地。
近年來,世界EPR的消費(fèi)量穩(wěn)步增長,其中北美和西歐等地區(qū)增長較為緩慢,而中東、非洲和亞太地區(qū)特別是我國大陸的EPR消費(fèi)量增長相對較快。2015年世界EPR的總消費(fèi)量約為150萬t,主要集中在北美、西歐和亞太地區(qū)。其中,北美的消費(fèi)量占世界總消費(fèi)量的24.1%,西歐的消費(fèi)量占世界總消費(fèi)量的21.5%,亞洲的消費(fèi)量占世界總消費(fèi)量的43.0%。預(yù)計(jì)到2020年,世界EPR總消費(fèi)量將達(dá)到180萬t,其中亞洲的消費(fèi)量增長最快,2016—2020年年均增長率將達(dá)到6.3%。
世界各國家或地區(qū)的EPR消費(fèi)結(jié)構(gòu)有所不同。美國EPR的27.2%用于汽車領(lǐng)域,19.6%用于聚合物改性;西歐EPR的48.7%用于汽車領(lǐng)域,11%用于聚合物改性;我國大陸EPR的44.9%用于汽車領(lǐng)域,12%用于聚合物改性。
我國EPR的研發(fā)始于20世紀(jì)60年代,1971年中國石油蘭州化學(xué)工業(yè)公司應(yīng)用北京化工研究院的科研成果,在其合成橡膠廠建成1套年生產(chǎn)能力為0.2萬t的生產(chǎn)裝置,后由于設(shè)備等原因被迫停產(chǎn);1997年中國石油吉林石油化工公司引進(jìn)日本三井化學(xué)公司的溶液聚合技術(shù),建成年生產(chǎn)能力為2萬t的生產(chǎn)裝置;2009年中國石油吉林石油化工公司采用自有技術(shù)新建年生產(chǎn)能力為2.5萬t的生產(chǎn)裝置;2014年中國石油吉林石油化工公司采用自有技術(shù)新建年生產(chǎn)能力為4萬t的生產(chǎn)裝置,中國石化三井彈性體有限公司新建年生產(chǎn)能力為7.5萬t的生產(chǎn)裝置;2015年朗盛常州化工有限公司新建年生產(chǎn)能力為16萬t的生產(chǎn)裝置,寧波愛思開合成橡膠有限公司新建年生產(chǎn)能力為5萬t的生產(chǎn)裝置。截止到2015年12月底,我國EPR的總年生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到37萬t,超過日本成為僅次于美國的世界EPR第二大生產(chǎn)國。
目前我國EPR產(chǎn)量不能滿足需求,2016—2019年遼寧北方戴納索合成橡膠有限公司、山東東營天弘化學(xué)有限公司、重慶長壽化工有限責(zé)任公司等企業(yè)計(jì)劃新建或擴(kuò)建EPR生產(chǎn)裝置。但由于目前EPR市場低迷,而世界EPR生產(chǎn)能力已經(jīng)出現(xiàn)過剩態(tài)勢,我國多個(gè)計(jì)劃新建的EPR項(xiàng)目進(jìn)展緩慢,有的項(xiàng)目已經(jīng)擱淺。預(yù)計(jì)2016—2019年我國EPR新增年生產(chǎn)能力不會超過20萬t,即到2019年,我國EPR的總年生產(chǎn)能力不超過57萬t。2016—2019年我國EPR新建或擴(kuò)建裝置情況見表2。
表2 2016—2019年我國EPR新建或擴(kuò)建裝置情況
我國每年都需要大量進(jìn)口EPR。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì),2005年我國EPR進(jìn)口量為7.50萬t,2014年達(dá)到歷史最大值30.11萬t,2015年為26.48萬t,同比下降12.06%。在進(jìn)口的同時(shí),我國EPR也有少量出口。2005年我國EPR出口量為0.19萬t,2009年達(dá)到歷史最大值0.83萬t,2015年為0.52萬t,同比增長18.18%。2005—2015年我國EPR的進(jìn)出口情況見表3。
表3 2005—2015年我國EPR的進(jìn)出口情況
我國EPR的進(jìn)口國家主要為美國、日本、韓國和荷蘭等;進(jìn)口省市主要集中在汽車零部件企業(yè)較為集中的上海市、浙江省、廣東省和江蘇省等;進(jìn)口海關(guān)主要為上海海關(guān)、寧波海關(guān)、天津海關(guān)和黃埔海關(guān)等。
我國進(jìn)口EPR品種齊全,下游領(lǐng)域涉及高檔密封條、海綿橡膠制品、電線電纜護(hù)套、橡膠雜件、聚合物改性及油品改性等。進(jìn)口EPR主要品種有德國朗盛公司的Keltan?系列產(chǎn)品(包括充油和長鏈支化產(chǎn)品),美國陶氏化學(xué)公司的Nordel?IP和Nordel?MG系列產(chǎn)品(包括充油和充炭黑產(chǎn)品),美國??松梨诨瘜W(xué)公司的Vistalon?(EPDM)系列產(chǎn)品,美國Lion Copolymer公司的Royalene?(EPDM)系列產(chǎn)品,日本JSR公司的EP?和EPT?(EPDM)系列產(chǎn)品,意大利Versalis公司的Dutral?系列產(chǎn)品,韓國SK能源公司的Suprene?系列產(chǎn)品等。
近年來,隨著汽車工業(yè)和建筑業(yè)的迅猛發(fā)展,我國EPR需求量大幅度提高。2010年我國EPR的表觀消費(fèi)量為23.43萬t,2015年達(dá)到35萬t,同比增長7.76%。2010—2015年我國EPR表觀消費(fèi)量的年均增長率為8.36%。2010年我國EPR的對外依存度為92.83%,2015年由于我國EPR產(chǎn)量增大和凈進(jìn)口量減小,我國EPR的對外依存度降低到75.74%,同比降低18.3%。近年我國EPR供需情況見圖1。
圖1 近年我國EPR供需情況
國產(chǎn)EPR主要應(yīng)用在汽車部件、塑膠跑道、建筑材料(防水卷材)、電線電纜護(hù)套、油品改性以及聚合物改性等領(lǐng)域。其中,44.9%用于汽車部件,9.8%用于塑膠跑道,9.4%用于建筑材料,7.7%用于電線電纜護(hù)套,9.8%用于石油添加劑,12.0%用于聚合物改性,6.4%用于其他領(lǐng)域。隨著我國汽車工業(yè)以及城市基本建設(shè)和軌道交通建設(shè)的不斷發(fā)展,預(yù)計(jì)2020年我國對EPR的總需求量將達(dá)到50萬t,其中汽車部件和聚合物改性仍將是EPR主要的兩大消費(fèi)領(lǐng)域。
近幾年,我國EPR市場價(jià)格總體呈不斷下降的趨勢。以EPDM 4045為例,2012年12月市場價(jià)格降至全年最低價(jià)格3.21萬元·t-1;2013年1月市場價(jià)格為全年最高價(jià)格3.12萬元·t-1,9月降至全年最低價(jià)格2.21萬元·t-1;2014年由于原材料價(jià)格低迷以及下游需求疲軟,市場價(jià)格繼續(xù)下跌,8月市場價(jià)格為全年最高價(jià)格2.39萬元·t-1,11月降至全年最低價(jià)格2.16萬元·t-1;2015年市場價(jià)格整體呈現(xiàn)下降趨勢,1月市場價(jià)格為全年最高價(jià)格2.35元·t-1,12月降至全年最低價(jià)格1.87元·t-1。我國EPR市場價(jià)格持續(xù)下降的原因一是由于原油價(jià)格下跌,導(dǎo)致乙烯和丙烯價(jià)格下跌;二是進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格下降;三是輪胎和橡膠制品的需求相對低迷。預(yù)計(jì)未來一段時(shí)間,由于新建裝置投產(chǎn),再加上新技術(shù)的采用,EPR的生產(chǎn)成本可能會有所降低,EPR市場價(jià)格仍將處于低位,并在合理且穩(wěn)定的范圍內(nèi)小幅波動(dòng)。近年我國EPDM 4045市場價(jià)格走勢見圖2。
圖2 近年我國EPDM 4045市場價(jià)格走勢
目前,我國EPR產(chǎn)不足需,發(fā)展前景廣闊,但也面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
(1)世界EPR的生產(chǎn)能力總體過剩,但各地區(qū)之間的發(fā)展不平衡,未來產(chǎn)能主要集中在包括我國在內(nèi)的亞太地區(qū),一些生產(chǎn)能力過剩的國外EPR生產(chǎn)企業(yè)必將進(jìn)一步加大對我國市場的爭奪。
(2)今后幾年,我國將新建或擴(kuò)建多套EPR生產(chǎn)裝置,這一方面將緩解EPR的供需矛盾,但另一方面如果這些項(xiàng)目均能夠達(dá)產(chǎn),我國將會逐漸呈現(xiàn)EPR產(chǎn)能過剩局面,供需格局也將發(fā)生變化,尤其是外資或合資企業(yè),將以其技術(shù)特色和產(chǎn)品優(yōu)勢對我國生產(chǎn)企業(yè)形成較大威脅。如中國石化三井彈性體有限公司采用茂金屬催化劑生產(chǎn)EPR,產(chǎn)品加工性能好,結(jié)構(gòu)可控,品種牌號范圍廣,生產(chǎn)成本低;朗盛常州化工有限公司新建裝置采用Keltan ACE催化劑技術(shù)生產(chǎn)EPR,不僅可以降低生產(chǎn)能耗,并且催化效率高,無需進(jìn)行催化劑萃取,可以生產(chǎn)出充油EPDM和大相對分子質(zhì)量的EPDM,這些企業(yè)將對我國EPR生產(chǎn)企業(yè)形成較大威脅。
為此,我國發(fā)展EPR應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
(1)EPR相關(guān)企業(yè)應(yīng)對市場進(jìn)行深入調(diào)查研究,從原材料、技術(shù)、市場、研發(fā)和售后服務(wù)等方面充分論證新建或擴(kuò)建EPR項(xiàng)目的可行性,避免盲目新建或擴(kuò)建EPR生產(chǎn)裝置。
(2)加強(qiáng)對現(xiàn)有EPR技術(shù)的消化與創(chuàng)新,開發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的EPR生產(chǎn)技術(shù),尤其是在催化劑方面,除釩催化劑外,還應(yīng)該開展高效鈦催化劑和茂金屬催化劑及其工業(yè)化應(yīng)用的研究,以提升我國EPR生產(chǎn)的整體技術(shù)水平。
(3)加大EPR新產(chǎn)品的開發(fā)力度,以滿足我國下游領(lǐng)域?qū)Ω叨薊PR的需求。