閔東輝

(中國石油化工股份有限公司巴陵分公司，湖南 岳陽 414014)

丁二烯通常指1,3-丁二烯，又稱乙烯基乙烯，是一種用途廣泛的有機化工原料，在烯烴類的地位僅次于乙烯和丙烯，可用于生產(chǎn)順丁橡膠、丁苯橡膠、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、丁苯膠乳、丁腈橡膠、丁腈膠乳、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段氫化共聚物(SEBS)等。在有機合成方面，可用于生產(chǎn)己二腈、己二酸、1,4-丁二醇、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-及苯乙烯-共聚物(MBS)、四氫呋喃(THF)、噻吩、環(huán)丁砜等，用途十分廣泛[1]。

丁二烯的生產(chǎn)工藝主要有丁烯或丁烷氧化脫氫法和乙烯聯(lián)產(chǎn)裂解C4組分溶劑抽提法。丁烯或丁烷氧化脫氫法是在一定的反應(yīng)條件下，丁烷或丁烯發(fā)生氧化生成丁二烯的方法，該工藝反應(yīng)條件復(fù)雜、收率低、雜質(zhì)多且成本高。C4組分溶劑抽提法是石油烯烴裂解裝置產(chǎn)生的C4組分通過物理抽提分離得到丁二烯的方法，具有收率高和成本低的優(yōu)點，但需配套大型石油煉化裂解裝置，目前丁二烯生產(chǎn)主要采用C4組分溶劑抽提法。根據(jù)所用溶劑的不同，C4組分溶劑抽提法可以分為乙腈法(ACN)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)和二甲基甲酰胺(DMF)法等3種生產(chǎn)工藝。這3種方法的原理基本相同，主要生產(chǎn)過程為加入大量的沸點遠高于C4烴的萃取精餾溶劑，使得混合C4餾分各組分間的相對揮發(fā)度顯著增大，經(jīng)過降級萃取精餾除去C4餾分中的丁烯、丁烷和C4炔烴，得到粗丁二烯，再經(jīng)過兩級普通精餾除去C5、丙炔等輕重組分，最終得到丁二烯產(chǎn)品[2]。

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

2018年我國丁二烯生產(chǎn)企業(yè)有29家，總產(chǎn)能為4 029 kt/a，生產(chǎn)裝置主要集中在中國石化和中國石油兩大集團，其中中國石化生產(chǎn)能力為2 120 kt/a(含合資企業(yè))，占全國總產(chǎn)能的52.62%；中國石油生產(chǎn)能力為975 kt/a，占總產(chǎn)能的24.20%；其他地方企業(yè)的生產(chǎn)能力為934 kt/a，占總產(chǎn)能的23.18%。位于廣東惠州的中海殼牌石油化工有限公司是我國最大的丁二烯生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)能力為345 kt/a，主供惠州李長榮橡膠有限公司和普利司通有限公司。國內(nèi)正在規(guī)劃建設(shè)的丁二烯裝置有12套，合計產(chǎn)能1 400 kt/a。2019年將有久泰能源內(nèi)蒙古有限公司70 kt/a、浙江石油化工有限公司200 kt/a、南京誠志永清能源科技有限公司100 kt/a、盤錦寶來化工有限公司120 kt/a等4套裝置投產(chǎn)，新增產(chǎn)能490 kt/a，總產(chǎn)能將增至4 519 kt/a。2018年我國丁二烯主要生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)能見表1。

表1 2018年我國丁二烯生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)能情況

2 供需情況

近年來,國內(nèi)丁二烯需求維持增長趨勢，但增長幅度明顯趨緩，2014年表觀需求量為2 583 kt，2018年增至3 018 kt，增長幅度僅為16.84%[3]。長期以來國內(nèi)丁二烯行業(yè)開工率在7成左右，存在開工率偏低的問題，主要是因為部分民營企業(yè)生產(chǎn)裝置采用運行成本偏高的氧化脫氫工藝，在進口貨源沖擊下，裝置大幅虧損而停車。2019年國內(nèi)丁二烯產(chǎn)能將加速釋放,預(yù)計新增產(chǎn)能490 kt/a，較上年增加12.16%，下游行業(yè)計劃新建裝置不多，且投產(chǎn)時間會受終端需求欠佳的影響而延后，因此預(yù)計2019年下游新增產(chǎn)能的消耗丁二烯343.5 kt。2014年我國丁二烯進口量為202.7 kt，2015年增至277.5 kt，增長幅度為36.90%，2016年有所回落，但2017年進口量猛增至360.6 kt，相對上一年增長幅度高達31.94%，2018年國內(nèi)經(jīng)濟形勢欠佳以及丁二烯產(chǎn)能釋放導(dǎo)致進口量回落至272.1 kt。預(yù)計未來幾年，隨著國內(nèi)新增產(chǎn)能釋放，市場供過于求的趨勢加劇，進口丁二烯將會大幅減少。2018年我國丁二烯進口主要來源于韓國、荷蘭、中國臺灣省等國家與地區(qū)，所占比例分別為22%，17%，11%。2014—2018年我國丁二烯供需情況見表2。

表2 2014—2018年我國丁二烯供需情況

3 下游應(yīng)用與發(fā)展趨勢

3.1 順丁橡膠

順丁橡膠又稱順式-1,4-聚丁二烯橡膠，由丁二烯聚合制得的結(jié)構(gòu)規(guī)整的合成橡膠。硫化后的順丁橡膠其耐寒性、耐磨性和彈性方面表現(xiàn)較好，動負荷下發(fā)熱少[4]。順丁橡膠主要用于輪胎、塑料改性、鞋材及其他方面，其中輪胎制造占順丁總需求量的68%，鞋材占8%，塑料改性占13%，膠管和膠帶占7%，其他方面約占4%。近年來，國內(nèi)輪胎行業(yè)產(chǎn)能飽和，出口受到歐盟、美國、印度等國家與地區(qū)的反傾銷制裁，行業(yè)前景黯淡。在產(chǎn)能過剩、成本偏高、環(huán)保嚴查等多重壓力下，大批制鞋企業(yè)向東南亞國家轉(zhuǎn)移。塑料改性及其他方面的需求占比略有提升，但順丁橡膠下游行業(yè)整體形勢不容樂觀。

2018年我國順丁橡膠產(chǎn)能為1 602 kt/a，產(chǎn)量為863 kt，消耗丁二烯934 kt，占丁二烯需求總量的31%，是國內(nèi)丁二烯的最大消費領(lǐng)域。2014—2018年表觀需求量穩(wěn)定在1 000 kt左右，開工率不足60%(見表3)。未來幾年國內(nèi)順丁橡膠新增產(chǎn)能主要有：壽光豐匯新型材料有限公司100 kt/a、遼寧勝友橡膠科技有限公司40 kt/a、久泰能源內(nèi)蒙古有限公司80 kt/a、中科(廣東)煉化有限公司100 kt/a等，產(chǎn)能合計320 kt/a。預(yù)計2019年投產(chǎn)順丁橡膠產(chǎn)能為120 kt/a，消耗丁二烯121 kt。

表3 2014—2018年我國順丁橡膠供需情況

3.2 丁苯橡膠

丁苯橡膠又稱聚苯乙烯-丁二烯共聚物，按聚合體系不同分為乳液聚合丁苯橡膠(ESBR)及溶液聚合丁苯橡膠(SSBR)兩類，主要用于輪胎胎面膠、胎側(cè)膠、膠帶、膠管、膠輥、膠布、鞋底、醫(yī)療用品及其他工業(yè)制品，少量用于電線、電纜等橡膠制品[5]。輪胎制造占67%的順丁橡膠需求量，膠管和膠帶占11%，鞋材占8%，車用橡膠占7%，力車胎占7%。

2018年我國丁苯橡膠總產(chǎn)能為1 700 kt/a，總產(chǎn)量為974 kt，消耗丁二烯573 kt，占丁二烯總需求量的19%，是丁二烯下游消費的第二大領(lǐng)域。近年來乳液聚合丁苯橡膠面臨產(chǎn)能過剩、同質(zhì)化競爭激烈的問題，市場投資熱度降低，未來幾年計劃新增溶聚丁苯裝置的企業(yè)有3家，即惠州李長榮橡膠有限公司、益凱新材料有限公司和鎮(zhèn)江奇美化工有限公司，新增產(chǎn)能130 kt/a，預(yù)計消耗丁二烯78 kt。2014—2018年我國丁苯橡膠供需情況見表4。

表4 2014—2018年我國丁苯橡膠供需情況

3.3 ABS樹脂

ABS樹脂具有易調(diào)和、質(zhì)量低、成本低、耐腐蝕、耐高溫、阻燃性高、外觀靚麗以及機械性能優(yōu)良等諸多優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于家電、日用品、汽車配件等領(lǐng)域。近年來，ABS樹脂在充電樁、免噴涂材料、空氣凈化器、3D打印、小型無人機、家用機器人、高鐵、游艇、活動房屋、建筑模板等方面的應(yīng)用具有較大潛力[6]。我國ABS樹脂應(yīng)用中低端化，家電行業(yè)需求ABS樹脂超過60%，辦公設(shè)備、日用品、汽車配件方面各占11%左右的份額，其他行業(yè)約消耗4%。

2018年我國ABS樹脂產(chǎn)能為3 918 kt/a，產(chǎn)量3 581 kt，表觀需求量為5 545.3 kt，需求丁二烯543 kt，占丁二烯總消耗量的18%。國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)12家，大部分產(chǎn)能控制在LG和奇美等幾家外資企業(yè)。未來有新增ABS裝置規(guī)劃的企業(yè)共8家，合計產(chǎn)能2 300 kt/a，其中LG惠州化工有限公司二期150 kt/a、廣西科元新材料有限公司一期100 kt/a，預(yù)計2019年投產(chǎn)，折算消耗丁二烯40 kt。2014—2018年我國ABS樹脂供需情況見表5。

表5 2014—2018年我國ABS樹脂供需情況

3.4 SBS橡膠

SBS橡膠廣泛應(yīng)用于制鞋、道路瀝青改性、彈性體改性材料和防水卷材等領(lǐng)域[7]。道路瀝青改性占SBS消耗的35%，是SBS橡膠最大的消費領(lǐng)域；鞋材方面占29%，占比逐年下降；防水卷材需求占12%，受房地產(chǎn)和城市建設(shè)持續(xù)低迷的影響，市場需求趨于飽和；膠黏劑及其他方占24%，受環(huán)保趨嚴的影響，大量中小型膠黏劑廠關(guān)停，以SBS為原料的膠黏劑廠大幅減少。2018年國內(nèi)SBS產(chǎn)能為1 150 kt/a，總產(chǎn)量約809 kt，表觀需求量為811 kt，需求丁二烯422 kt，占丁二烯總需求量的14%。2019年寧波金海晨光化學股份有限公司、廣東眾和化塑有限公司、浙江眾立合成材料科技股份有限公司等有新增產(chǎn)能計劃，合計產(chǎn)能100 kt/a，預(yù)計消耗丁二烯67 kt。隨著多套SBS裝置陸續(xù)投產(chǎn)，供過于求的局面將更加明顯。2014—2018年我國SBS橡膠供需情況見表6。

表6 2014—2018年我國SBS橡膠供需情況

3.5 丁苯膠乳

丁苯膠乳是丁二烯和苯乙烯單體在添加不同化學品和助劑后經(jīng)低溫聚合而得到的一種聚合物膠乳。丁苯膠乳具有很好的粘著性，其粒子擴散性和機械性能優(yōu)異，并能與天然膠乳以任意比例混合，被廣泛應(yīng)用于印染、造紙、涂料、紡織、建筑和黏合劑等領(lǐng)域[8]。2018年國內(nèi)丁苯膠乳總產(chǎn)能為2 130 kt/a，產(chǎn)量約1 270 kt，需求丁二烯300 kt，占丁二烯總需求量的10%。近年來少部分膠乳廠產(chǎn)能有所增長，其中寧波樂金甬興化工有限公司增加130 kt/a，浙江永隆科技有限公司增至90 kt/a，浙江東越化工有限公司增至50 kt/a，但一些中小企業(yè)受國內(nèi)環(huán)保政策影響被迫關(guān)停、搬遷導(dǎo)致產(chǎn)能有所減少?？傮w來看，行業(yè)需求穩(wěn)定，供應(yīng)格局整體變化不大。

3.6 其他應(yīng)用領(lǐng)域

丁二烯下游領(lǐng)域還有丁腈橡膠、丁腈膠乳和SEBS橡膠等，消耗丁二烯比例分別為4%，2%，2%，合計消耗丁二烯241 kt。丁腈橡膠和丁腈膠乳市場以外資為主，市場供需較為穩(wěn)定，對丁二烯供需平衡影響不大。SEBS國內(nèi)產(chǎn)能為220 kt/a，需求量約100 kt，產(chǎn)能過剩嚴重，預(yù)計2019年新增臺橡股份有限公司和李長榮橡膠有限公司兩套裝置，產(chǎn)能合計為55 kt/a，消耗丁二烯36 kt。其他產(chǎn)品方面，主要有己二腈、己二酸、1,4-丁二醇、MBS、THF、噻吩、環(huán)丁砜等，在國內(nèi)產(chǎn)量相對有限，對丁二烯的需求影響可忽略不計[9]。

4 發(fā)展建議

(1)采用氧化脫氫工藝的生產(chǎn)企業(yè)，應(yīng)考慮生產(chǎn)成本高、工藝技術(shù)尚不夠完善等客觀因素，充分研究丁二烯市場價格走勢，慎重選擇投資方案，避免投資失誤。對于現(xiàn)有氧化脫氫裝置開工率低，成本高的問題，生產(chǎn)企業(yè)要進一步開發(fā)新技術(shù)，降低生產(chǎn)成本，提高裝置利用率，減少催化劑的摩損和提高“三廢”處理能力。

(2)產(chǎn)業(yè)鏈上下游一體化煉化企業(yè)的發(fā)展方向，丁二烯下游相應(yīng)同步配套，對于丁二烯下游裝置的選擇需要謹慎對待。下游配套要注重產(chǎn)業(yè)鏈延伸，做好資源整合，完善產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)，盡量減少產(chǎn)業(yè)鏈某一產(chǎn)品的單獨投資。同時，要加大科研力度，做好產(chǎn)品差異化發(fā)展，開拓如己二腈等新的應(yīng)用領(lǐng)域，提高裝置的抗風險能力。

(3)今后幾年，隨著多家大型煉油聯(lián)合企業(yè)的投產(chǎn)，丁二烯產(chǎn)能逐步釋放，主要的下游領(lǐng)域順丁橡膠和丁苯橡膠行業(yè)增長緩慢，將無法全部消耗丁二烯過剩的產(chǎn)能，企業(yè)應(yīng)提前做好國外市場布局，拓展國外市場，擴大貿(mào)易出口緩解國內(nèi)供應(yīng)過剩的矛盾，降低國內(nèi)企業(yè)惡性競爭的風險。