PVC的生产工艺与市场情况—陈子元

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,聚氯乙烯（,PVC,）,的生产工艺与市场情况,陈子元,2013-6-7,概述,20,世纪,30,年代工业化,产量占塑料总产量的四分之一,制品种类丰富，应用领域广泛,乙炔路线,煤炭，国内,乙烯路线,石油，国外,石油化,工路线,当,前，除中国大陆和印度的少量装置之外，全球所有聚氯乙烯装置均采用以石油化工所生产的乙烯基类单体产品为原料的乙烯法（单体法）生产工艺,煤化工,路线,截至,2008,年底，中国国内聚氯乙烯总产能的,75%,为以煤化工为基础的电石法聚氯乙烯装置。中国电石法聚氯乙烯装置的总能力已经占到了全球聚氯乙烯装置总能力的,25%,甚至更高。,氯乙烯的制备,工业盐,烧碱,氯气,电解,氯碱化工,造纸、纺织、,印染、化纤、,氧化铝等,氢气,氯化氢,煤炭,生石灰,电石,石灰石,蓝炭或,焦炭,水,乙炔,VCM,PVC,聚合,煤化工,乙炔路线,工艺流程示意图,反应方程式,工艺流程图,氯乙烯合成工艺流程,图,1,混合器；,2,转化器；,3,水洗塔；,4,碱洗塔；,5,碱液槽；,6,气柜；,7,预冷器；,8,冷凝器；,9,尾气冷凝器；,10,粗馏塔；,11,精馏塔；,12,成品冷凝器；,13,氯乙烯贮槽；,14,受槽；,15,蒸出釜,乙烯路线,流程示意图,工业盐,烧碱,氯气,电解,造纸、纺织、印染,化纤、氧化铝等,原油,石脑油,乙烯,EDC,直接氯化或氧氯化（氧氯化与,HCL,反应）,裂解,VCM,PVC,聚合,氯碱化工,石化,反应方程式,2,乙烯路线工艺流程图,Cl,2,聚氯乙烯的制备,悬浮法、本体法、乳液法、溶液法,链引发,R-OCO-O-O-COO-R 2R-O +2CO,2,链增长,链转移,链终止,总反应,预聚体,氯乙烯,引发剂,种子,后聚合,粗产品,筛分,产品,未聚合氯乙烯,本体聚合流程,本体法生产工艺在无水、无分散剂，只加入引发剂的条件下进行聚合，不需要后处理设备，投资小、节能、成本低。用本体法,PVC,树脂生产的制品透明度高、电绝缘性好、易加工，用来加工悬浮法树脂的设备均可用于加工本体法树脂。,氯乙烯,氯乙烯,水,引发剂,乳化剂,种子乳化,乳液聚合,单体回收,未聚合氯乙烯,喷雾干燥,热空气,水蒸气,产品,乳液聚合流程,乳液聚合与悬浮聚合基本类似，只是要采用更为大量的乳化剂，并且不是溶于水中而是溶于单体中。这种聚合体系可以有效防止聚合物粒子的凝聚，从而得到粒径很小的聚合物树脂，一般乳液法生产的,PVC,树脂的粒径为,0.10.2,m,，悬浮法为,20200,m,。,溶液聚合,单体溶解在一种有机溶剂（如,n,丁烷或环己烷）中引发聚合，随着反应的进行聚合物沉淀下来。溶液聚合反应专门用于生产特种氯乙烯与醋酸乙烯共聚物。溶液聚合反应生产的共聚物纯净、均匀，具有独特的溶解性和成膜性。,产品,悬浮聚合,无离子水,助剂,氯乙烯,单体,料浆,浆料汽提,蒸汽,未聚合氯乙烯,料浆,离心分离,水,离心分离,水蒸汽,热空气,悬浮聚合流程,生产工艺成熟、操作简单、生产成本低、产品品种多、应用范围广，一直是生产,PVC,树脂的主要方法，目前世界上,90,的,PVC,树脂,(,包括均聚物和共聚物,),都是出自悬浮法生产装置。,工艺原理,聚合方法,悬浮聚合,单体以液滴状悬浮于水中的聚合，体系主要由单体、引发剂、水和分散剂四组分组成,。溶解有引发剂的单体在强烈搅拌下，以小液滴状态悬浮分散于水中进行聚合。,在机理上，,PVC,的聚合度仅仅取决于温度，因此温度的控制十分重要，一般采用夹套冷却的方式，同时引发体系有平缓的聚合速度，聚合釜有良好的传热性能。,VCM,的转化率取决于反应时间。,主要助剂,物料名称,化学,成分,作用,分散剂,PVA,（聚乙烯醇）,稳定单体油滴，阻止油滴相互聚集或合并。,HPMC,（羟丙基甲基纤维素）,引发剂,EHP,（过氧化二碳酸二,2-,乙基已酯）,提供自由基,缓冲剂,NH4HCO3,溶液,中和,H,+,，保证聚合反应在中性体系中进行,终止剂,丙酮缩氨基硫脲,终止反应和调整聚合反应速率,NO,紧急停车，断电情况下使用,阻聚剂,对壬基苯酚,防止回收单体自聚,悬浮法生产流程图,PVC,市场情况,世界,PVC,产能、产量情况,中国,PVC,发展历史,中国,PVC,的消费构成比例,中国聚氯乙烯产能情况,中国聚氯乙烯进出口情况分析,影响聚氯乙烯市场的各项因素,聚氯乙烯产业发展展望,中国,PVC,发展历史,实验研究阶段（,19531957,年）,PVC,是中国开发较早的热塑性塑料品种，早在,1953,年就开始了实验研究。,1955,年在锦西化工厂中间试验工场进行,100,吨,/,年中间试验。,开始兴建并推广阶段（,195870,年代末期）,1957,年，原化工部北京有机化工设计院进行设计，,1958,年锦西化工厂,3000,吨,/,年工业装置建成投产，随后又扩建为,6000,吨,/,年规模。首次从国外引进,PVC,生产技术的是北京化工二厂,1977,年投产的,8,万吨,/,年乙烯氧氯化制氯乙烯装置。,飞速发展阶段（,80,年代中期以后至今）本阶段是引进技术阶段，,PVC,树脂在产品质量和品种上都有很大的飞跃。最高峰时,PVC,树脂企业达到百余家，产能在,20,万吨左右的企业比比皆是。截至,2010,年年底国内,PVC,树脂产能达到,2000,万吨，成为世界第一大生产国和第一大消费国。,中国,PVC,的消费构成比例,制品名称,消费比例,%,合计,%,软,制,品,鞋及鞋底材料,5,35,人造革,5,薄膜,6,电缆料,6,地板革、壁纸、发泡材料,3,其他,10,硬,制,品,管材,15,65,管件,5,型材、门窗,30,硬片、板材及其他型材,8,其他,7,中国聚氯乙烯产能情况,523,664,972,1158,2003,年,2004,年,2005,年,2006,年,2007,年,2008,年,1448,从,2003,年开始产能迅速增加,1581,中国聚氯乙烯行业产量情况,2008,年中国聚氯乙烯产量区域分布情况,2008,年,中国聚氯乙烯产能省份分布,单位：万吨,省份,产能,省份,产能,山东,218,湖南,35,天津,141,吉林,28,内蒙,129,辽宁,28,河南,123,贵州,27,江苏,111,陕西,26,新疆,118,云南,26,四川,102,广东,22,河北,90,安徽,17,山西,86.5,广西,16,浙江,72,黑龙江,13.5,上海,48,福建,11.5,宁夏,47,江西,8,湖北,35.5,青海,2,总计：,1581,中国聚氯乙烯消费省份分布,单位：万吨,省份,2008,消费量,省份,2008,消费量,山东,53,重庆,10,河南,35,云南,9,新疆,10,广东,162,东三省,50,广西,10,安徽,26,贵州,12,湖北,17,陕西,12,湖南,15,宁夏,8,江西,10,北京,10,江苏,90,天津,24,上海,56,河北,43,浙江,125,内蒙,7,福建,69,山西,9,四川,26,其它,26,合计：,924,中国聚氯乙烯产能前十名企业,单位：万吨,排名,企业,产能（包括糊树脂）,工艺路线,1,天津大沽化工股份有限公司,80,乙烯法,2,新疆天业股份有限公司,72,电石法,3,山东齐鲁石化氯碱厂,60,乙烯法,4,宜宾天原股份有限公司,50,电石法,5,上海氯碱化工股份有限公司,48,乙烯法,6,新疆中泰化学股份有限公司,46,电石法,7,山西榆社化工股份有限公司,42,电石法,8,台塑宁波有限公司,40,乙烯法,9,内蒙古亿利化学工业有限公司,40,电石法,10,昊华宇航股份有限公司,40,电石法,中国聚氯乙烯进出口情况分析,指标,2001,2002,2003,2004,2005,2006,2007,2008,PVC,纯粉,进口量（万吨）,191.6,170.1,175.9,162.8,130.7,114.7,110,80,出口量（万吨）,-,-,2.2,1.7,11.9,46,71.2,60,EDC,进口量（万吨）,48.1,25,36,39.9,49.3,43.9,35.1,84.2,VCM,进口量（万吨）,68.7,74.5,76.2,82.1,89.8,100,86.8,81.1,中国聚氯乙烯及相关产品进出口情况,从上表数据可以看出，随着国内聚氯乙烯装置能力的不断提升，以及反倾销等因素对进口聚氯乙烯数量形成的抑制，自,2004,年开始，进口聚氯乙烯纯粉的数量稳步下行，出口数量快速增多。,受人民币兑美元汇率上升、全球市场需求萎缩和低出口退税政策的共同影响，,2008,年中国出口聚氯乙烯数量同比快速下滑,15.7%,。,另一方面，,原油价格迅速下滑，国内外聚氯乙烯能源成本优势对比发生逆转，直接刺激,2008,年,EDC,产品的进口数量激增,。,2008,年中国进口,PVC,纯粉货源地分析,进口分析,2003-2008,年进口聚氯乙烯纯粉价格走势,美元,/,吨,2008,年，中国进口,VCM,总量中，,66.7%,来自于日本，,24%,左右的量来自于中国台湾，另有,9%,左右来自于韩国。可以说，日本、中国台湾和韩国是中国进口,VCM,最主要的货源地。,同时，,2008,年，中国进口,EDC,总量中，,36%,左右来自于美国，,24%,左右来自于中国台湾，另有来自日本和中东（沙特）的,EDC,合计占进口,EDC,总量的,22%,左右。其中，虽然日本本国直接对华出口,EDC,数量较少，但是日本国内商社控制着中国从北美、中东进口,EDC,的主要渠道。,综上，中国进口聚氯乙烯，以及上游原料,EDC,和,VCM,的市场、价格受东北亚，特别,受,日本等国贸易商的影响和制约较大。,出口,分析,2008,年中国出口聚氯乙烯纯粉目的地市场分析,2003-2008,年出口聚氯乙烯纯粉价格走势,美元,/,吨,CCAIA,进口,国际能源价格,低位徘徊,，进口PVC纯粉数量存在回升可能,出口,国内坚挺的煤炭价格和人民币对美元汇率的持续走高，仍将是构成,PVC,出口企业成本阻力的主要因素,政策,出口退税,开拓国际市场,PVC反倾销复审,合理保护本国产业,2009年中国PVC进出口市场的新趋势,影响聚氯乙烯市场的各项因素,PVC,市场价格越来越呈现出波动剧烈、周期性强的特点，总得来说，供求格局是根本因素，具体则可表现为短期的成本因素、生产因素、库存变化、需求变化、上游原料价格变动（电力价格、原盐价格、原油价格、乙烯价格、,VCM,及,EDC,单体价格等），中长期还受到国家政策影响，如反倾销、电价调整、产业结构、行业准入、税率调整等影响。,聚氯乙烯产业发展展望,首先，,PVC,行业进入高成本时代。高成本首先是来自原油的成本压力，虽然目前国际油价刚刚遭受了惨烈的暴跌，但是长远来看，随着经济的发展，高油价将会是一种趋势。其次，国内煤炭价格和电价都对,PVC,市场构成影响。此外，运输成本也大幅提高。随着经济发展，资源消耗的高成本趋势必将导致,PVC,行业的高成本。,但是高成本的压力也将成为一种倒逼机制，逼迫氯碱行业加快整合步伐、优化产业链、加大技术创新、节能减排，提高产业竞争力。,最后，下游行业发展趋缓。,PVC,工业前些年得以高速发展，很重要的原因是得益于下游行业的发展支持。但目前与高速发展的产能相比，,PVC,下游行业发展则有趋缓迹象，下游需求并没有给生产的高增长以强劲的支撑。由于下游增速减缓，,PVC,供过于求矛盾更加突出。,谢谢大家！,