（）聚乙烯

1.概述
聚乙烯乙烯重要下游产品聚乙烯(PE)占世界聚烯烃消费量70%占总热塑性通用塑料消费量44%消费了世界乙烯产量52%聚乙烯基本分三大类即高压低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）和线型低密度聚乙烯（LLDPE）薄膜其主要加工产品其次片材和涂层、瓶、罐、桶等空容器及其各种注塑和吹塑制品、管材和电线、电缆绝缘和护套等主要用于包装、农业和交通等部门与世界其各国相比我国用于农膜LDPE和LLDPE量较多我国世界上农膜产量大国家由我国农业大国特点所决定
2.生产能力和产量
1998年底,我国已建成聚乙烯装置达26套,总能力达251万吨
3.生产方法简述
HP-LDPE用两种高压液相法工艺生产即釜式法和管式法釜式法工艺生产聚合物具有狭窄分子量分布有较多支链；而管式法工艺产品分子量分布较宽支链较少
除聚合反应器外釜式法和管式法工艺步骤相似管式法大单线反应器能力20万吨/年(Exxon比利时装置和DSM公司荷兰装置),釜式法大单线反应器能力18万吨/年(有能达20万吨/年),QGPC公司用Orchem(CdF)技术建卡塔尔装置
釜式法工艺和管式法工艺各有千秋,般说,大规模装置倾向用管式法;生产专用牌号装置更倾向用釜式法1998年11月投产齐鲁石化公司LDPE装置采用荷兰DSM公司高压管式法工艺我国目前同类装置产品牌号多、单线生产能力大装置燕山石化公司还建设套20万吨/年LDPE装置采用Exxon公司技术合同已签订
线型聚乙烯(HDPE/LLDPE)用低压液相法和气相法生产世界上目前两种液相法即浆液法和溶液法从总产量上看仍占优势重要溶液法工艺加拿大DuPont（现Novacor）压法工艺、Dow低压冷却法工艺和荷兰矿业公司（DSM）工艺些装置均交替生产HDPE和LLDPE（工业上称之转换型装置,国内称全密度聚乙烯）两种应用广泛浆液法工艺用轻稀释剂环管反应器工艺（Phillips 和 Solvay）及用重稀释剂搅拌槽式工艺（Hoechst、Nissan、三井）浆液法工艺主要产品HDPE也生产些MDPE作次要产品
UCC和BP生产线型聚乙烯气相工艺技术主要持有者气相法装置般转换型装置交替生产LLDPE和HDPE受专利协议某些限制被许生产两种产品装置通常也要较长时间内优先生产种产品即使转换型装置HDPE和LLDPE产品之间频繁互换也经济实际上也并样作
1997年世界聚乙烯和平能力约5070万吨/年北美和西欧能力占世界总能力半上亚洲国家（包括日本）约占世界总能力1/4工艺看高压聚乙烯约占38%管式法和釜式法几乎各占半浆液法工艺大约占总线型聚乙烯所拥有62%份额半我国1998年釜式法、管式法、浆液法、气相法和溶液法占聚乙烯生产总能力比例分别：9%、18%、26%、43%和3.2%与世界各种工艺方法产能平均比例（19%、19%、30%、24%和8）相比气相法高管式法相近其方法均低
近几年我国聚乙烯工业催化剂开发、工艺设备国产化和新产品开发等方面也取得了喜成绩
催化剂国产化有显著进展30吨/年国产化HDPE催化剂生产装置已燕山石化公司建成生产催化剂已大型工业化装置使用目前国产催化剂浆液法HDPE装置上应用复盖率已超过80%
我国茂金属催化剂研究取得了喜进展,1996年止,共开发出了五模试或专利技术,已获得了5国专利申请号,北京石油化工科学研究院、兰州化学工业公司及上海化工研究院已气相流化床模试装置上制得具有双峰分子量分布茂-LLDPE、石科院还合成了生产高密度、低密度、超低密度和长链支化聚乙烯树脂茂金属催化剂石科院开发负载型桥联茂锆催化剂已进行了同规模试验证该院开发茂金属催化剂APE-1S成功地辽化通过了试试验并与美国Phillips公司合作完成了环管淤浆法连续反应器试评价试验试验表明该催化剂有较高活性和较好对1-己烯共聚催化能力聚合产品有较好粒度分布和较高堆密度1999年3月该催化剂已通过国石油化工集团公司和国石油天气集团公司组织鉴定
工艺开发取得丰硕成,上海医药工业研究院、扬子石化公司设计院和燕山石化公司等单位开发了浆液法高密度聚乙烯工艺燕化公司14万吨/年高密度聚乙烯装置由我国自行设计建设从1992年6月1日方案确定1994年9月26日装置建成投产, 仅用了27月25天,比引进技术与设备建设节约外汇4743万元之用该工艺又兰州化学工业公司建设了7万吨/年生产线
扬子石化公司完成了同类装置具有先进水平年产20万吨淤浆法高密度低压聚乙烯成套技术工艺包,1997年已通过国石化总公司鉴定采用此项技术能大幅度降低新建聚乙烯装置工程造价又能有效地指导现有装置扩容改造
上海医药工业设计院和燕山石化公司联合开发了淤浆法和卧式气相釜串联全密度聚乙烯生产新工艺已申请国专利并准备燕山工业化装置上实施
新产品开发取得定成绩齐鲁石化公司生产高强度膜、管材和大空容器已成该公司拳头产品HDPE包覆管专用料继国家重点工程陕-京天气集输工程获得成功应用近又国际竞标击败了多知名国外大公司实现向埃及管道防腐厂出口打破了欧美公司完全控制东合成树脂专用料局面燕山石化公司试生产了分子量较高分子量分布宽、ESCR性能好管材料6000M北京化工研究院研制成功用于汽车油箱HDPE料该院模拟两釜串联方法2升聚合釜内进行乙烯两釜聚合制备出分子量双峰分布高分子量丁烯共聚型HDPE树脂性能指标与国外单层汽车油箱专用料基础树脂性能相当
4.需求量
1998年我国聚乙烯产量230万吨, 其HDPE 74.0万吨,LDPE 59.10万吨,LLDPE(包括全密度聚乙烯装置生产HDPE) 97.10万吨1998年我国净进口聚乙烯242万吨表观消费量472万吨1998年我国聚乙烯生产能力约世界生产能力（5523万吨）4.5%表观消费量世界消费量(4370万吨)10.8%因我国进口聚乙烯有相当部分来进料加工来进料加工树脂常常有半留了国内计算需求量时,按进口树脂60%来进料加工进口计算而来进料加工聚乙烯半又留了国内即按进口量70%了满足国内需求计算
5.增长率
1983-1998年我国聚乙烯消费量年均增长率15.2%GDP增长率(10.3%)1.5倍1993年-1997年我国聚乙烯装置平均开工率90.5%
6.应用分配
LDPE用量大薄膜和片材其次挤出涂层、注塑、电线和电缆四种应用总共占LDPE应用90%
薄膜LDPE大市场包装和非包装应用大体各占50%挤出涂层世界LDPE第二大市场,LDPE增长速度快应用领域主要得利于包装技术发展和包装式样断翻新
薄膜和片材应用占世界LLDPE消费量75%注塑和电线电缆分别LLDPE第二和第三大应用领域仅占LLDPE总用量7%~15%拉伸缠绕薄膜世界上LLDPE包装领域增长速度快市场,正替代打包带、瓦楞板、包装纸和收缩包装
包装占HDPE树脂用量75%,建筑占10%~15%,而其余10%~15%用于其各种消费品和工业用品美国和西欧吹塑和注塑主要应用领域,约占总消费量60%~50%,日本和亚洲其国家,HDPE些部门消费量却只占总消费量1/3,按消费比例计算,亚洲国家薄膜用量比例美国和西欧2倍
美国市场例,HDPE用量大部门各类瓶、桶、罐和包装袋,其次片材、管材、包装箱、托盘及电线、电缆等,预计年增长率高应用汽车燃油箱、桶和罐,其次衬板、供水和灌溉水用管及土工薄膜
薄膜几乎占我国聚乙烯消费量60%（见表）其农膜占20.4%1998年我国消费于农膜聚乙烯树脂超过70万吨我国世界农地膜产量高国家由我国农业大国特点决定聚乙烯其应用包括管材、板材、空容器、单丝、编织制品、注塑件、电线电缆等国内管材消费农用管主其次饮水管和燃气管；空容器主要用于饮料、化妆品、食用油和药品包装1997年100升上容器用树脂大约消费6万吨；单丝和编织制品主要用于绳索、渔网丝和彩条布；电缆料主要用于绝缘料、交联电缆料和护套料；注塑料主要用于生产周转箱、塑料托盘、塑料瓶盖等产品；其包括聚乙烯涂层和氯化聚乙烯等
7.发展前景
多年来我国聚乙烯产量直能满足市场需求进口量大约占表观需求量半1983-1997年我国聚乙烯平均表观需求满足率46%平均满足率54%2002年我国大型乙烯均能完成改造预计聚乙烯能力达370万吨按开工率90%计产量330万吨根据历史上需求变化情况根据我国国民经济发展预测预测2002年我国聚乙烯需求量586万吨（表观需求700万吨）2005年790（950）万吨2010年1220（1480）万吨推测2002年我国聚乙烯满足率和表观满足率分别56%和47%与1983-1997年平均水平相当聚乙烯我国有相当大市场潜力有发展前景石化产品
（二）聚丙烯
1.概述
聚丙烯与我们日常生活密切相关通用树脂丙烯重要下游产品世界丙烯50%我国丙烯65%都用来制聚丙烯聚丙烯世界上增长快通用热塑性树脂总量仅仅次于聚乙烯和聚氯乙烯1998年世界聚丙烯产能2925万吨1997年世界聚丙烯总产量约2390万吨产值约210亿美元从1991年始世界产量增长约年均9%通用树脂增长速度仅次于LLDPE
和其通用树脂样亚洲金融危机对聚丙烯需求也有大影响即使调低预测水平下与其树脂相比聚丙烯仍保持较强劲增长速度新预测表明1997年2002年世界聚丙烯需求年均增长率7.1%而同期聚乙烯5.2%,PVC5.0%,聚苯乙烯4.1%聚丙烯需求增长快原因简单归纳下几点即便宜、轻、良好加工性和用途广催化剂和新工艺开发进步促进了应用领域扩大汽车和食品包装等新用途开发进步促进了需求增长过去没有多聚丙烯用于汽车工业过去聚丙烯也少用于吹塑和热成型加工有人说：只要有种产品材料被塑料替代种产品有使用聚丙烯潜力
2.生产工艺简述--气相法和本体法工艺逐渐替代浆液法工艺
根据反应介质和反应器构形聚合工艺大致分三种基本类型：
(1)本体工艺聚合液体丙烯进行反应器液体釜式反应器Exxon、三井（现宏伟聚合物公司）和住友工艺；也环管反应器Montell 、Hoechst(现Targor 部分)、Phillips和 Solvay 工艺
(2)浆液法工艺该工艺丙烯溶解丁烷、戊烷、己烷、庚烷或壬烷等烃类稀释剂反应器连续搅拌槽式反应器Amoco、Montell、Hoechst(现Tagor)、三井（现宏伟聚合物）；间歇搅拌槽反应器（三井）、环管反应器（Solvay）和沸腾丁烷反应（该工艺被亨茨曼 Woodbury使用该装置1987年前属于壳牌公司）
(3)气相法工艺该工艺丙烯直接聚合生成固体聚合物所用反应器有：流化床（UCC 和住友）；卧式搅拌床（ Amoco/智素）和立式搅拌床（BASF现Targor）
从技术上看本体聚合也种浆液聚合工业上对任何用丙烯作稀释剂工艺用本体术语而用非丙烯作稀释剂工艺称之浆液聚合
目前世界约55%装置能力本体法 25%气相法浆液法占其余份额从1990年起世界上浆液法生产装置数目直下降让位于本体法和气相法技术种情况北美、西欧和日本尤明显由于世界新增能力和扩建能力基本上使用气相法和本体法因而预计种倾向仍会继续
根据CW 1998年11月聚丙烯专刊各种聚丙烯技术能力和总能力所占比重分别：Montell 公司Spherilene 1100万吨（占世界总能力37%）；UCCSHAC工艺 500万吨（17%）；Targor Novolene 工艺380万吨（13%）；三井Hypol 200万吨（7%）；Amoco 200万吨（7%）；Shell 早期技术80万吨（3%）；El Paso 100万吨（3%）；住友 35万吨（1%）余下12%包括用我国技术建设装置Borealis正用其Borstar技术 新建20万吨聚丙烯装置
1998年底我国连续法聚丙烯生产能力约180万吨其本体法占80%气相法占11%浆液法占9%此外还有总能力约70万吨间歇本体法装置装置能力从2000吨10000吨等
我国近两年聚丙烯工艺技术有明显进展主要成绩开发了丙烯聚合高效催化剂和聚丙烯成套生产技术此外新产品开发也取得了显著成绩
北京化工研究院研制成功N型高效丙烯聚合催化剂目前已获、美、德、英、法、意、荷等国专利该催化剂已实现了大工业装置上长周期稳定运转生产出多种牌号大吨位合格产品使用国产催化剂与使用进口催化剂相比7万吨/年装置每年节约资金近830万元与该院合作美国菲利浦斯公司已美国休斯顿建成60吨/年N催化剂生产装置产品向世界各国出售
北京化工研究院研制成功DQ-1型球形高效催化剂已通过了试并7万吨/年工业化装置上进行了均聚、无规共聚和嵌段共聚三阶段工业试验生产出7牌号批量合格产品产量已超过1万吨该催化剂已通过石化集团公司组织鉴定生产装置已建成投产
国科学院化学所研制成功CS-Ⅰ型催化剂和CS-2催化剂也已用于国内多套聚丙烯工业化装置并已出口国外
目前我国聚丙烯催化剂国产化覆盖率已超过2/3大连石化公司有机厂、燕化公司化工二厂、兰州炼化总厂、前郭炼油厂采用国产化釜式本体法技术各建设了套4万t/a聚丙烯装置均已顺利投产
我国开发了使用液相环管反应器聚丙烯工艺采用N型高效催化剂长岭、武汉、九江、福建、济南、大连、荆门7万吨/年聚丙烯装置和大庆10万吨/年聚丙烯装置均已顺利投产装置性能指标均达我国九十年代引进同类装置水平
用国内建设聚丙烯环管反应装置设备国产化率达80.4%已引进7万吨/年聚丙烯装置总投资约9-10亿元而同等规模国产化装置总投资5亿元下
新产品开发方面燕山石化公司开发了聚丙烯洗衣机桶专用料已得了国内多洗衣机生产大厂质量认；上海石化开发了聚丙烯流延膜系列专用料、洗衣机专用料和漆性汽车保险杠专用料；茂名石化公司生产聚丙烯专用料替代进口产品获得了广东美集团家电有限公司认；北京化工研究院配合下夏利汽车所用塑料已大部分国石化集团公司产品目前正继续研究开发汽车专用料争取其车型上应用
3.国内近年需求量和增长率
1998年我国聚丙烯产量207万吨净进口152万吨表观需求359万吨1998年进口树脂大约71%属来、进料加工及保税仓库等非般贸易进口从种渠道进口树脂定能全部转变制品再出口约有半左右滞留国内估计国内聚丙烯需求大约300万吨1983年-1998年15年产量、净进口量、表观需求量和需求量年均增长率分别22.2%,、21.7%、22.2%和21.3%1993年-1998年我国聚丙烯国内需求增长率大约同期国内生产总值（GDP）增长率（10.3%）2.1倍超过了合成树脂平均增长率（16.7%和1.6倍）
4.国内价格
2000年1月我国余姚市场聚丙烯通用牌号（拉丝级）价格约6100元/吨历史上聚丙烯价格和其通用树脂价格样起伏大1995年受世界各种突发事件影响聚丙烯供应紧张价格上扬人抄作加剧了种形势1995年2季度和3季度通用牌号价格上涨1万元/吨上1997年4季度受亚洲金融危机影响价格急剧下降1999年上半年种下降局势仍未能扭转通用牌号价格下跌4800元左右此虽有缓慢回升现价格水平多相当于1997年4季度水平远未达历史上高价位 5.应用
聚丙烯消费方式受各地区工业结构影响因地区而同般说注塑应用占工业化国家消费主要份额特别些汽车工业发达国家和地区农业国工业化发展早期阶段,纤维用比重更大主要用作编织袋、防水布等工业化国家耐用消费品汽车、家电和地毯约占聚丙烯终用途50%些市场消费量受经济发展周期性和消费水平影响大取决于各种应用具体要求聚丙烯也与其热塑性塑料竞争些塑料：（1）交通和家电等领域使用ABS；（2）交通、地毯面纱和无纺布使用尼龙；（3）家用品、消费品、硬包装、薄膜和电线电缆使用聚乙烯；（4）硬包装和家用电器使用聚苯乙烯；（5）薄膜、硬包装和地毯面纱使用PET；（6）薄膜和医疗用品使用PVC聚丙烯应用范围宽领域多几乎没有种应用超过聚丙烯总市场份额25%
我国生产聚丙烯用于编织袋扁丝料约占我国聚丙烯产量50%上从我国1997年各种聚丙烯制品供需结构看扁丝料基本满足需求（国内产品满足率87%）薄膜料国内满足率仅30%；注塑料国内满足率10%国内生产注塑料大部分均聚物（美国注塑料共聚物和均聚物比例大致2：1）只能用于日用品等对性能要求高产品从表5列出国产料和进口料专用料比例看进口料专用料比例明显高于国产料从进口牌号性能看有相当数量聚丙烯进口牌号MI高薄壁注塑牌号和纤维、无纺布牌号
与世界发达国家应用情况相比我国注塑（特别汽车）和纤维（特别无纺布）用聚丙烯还应有大潜市场空间
6.发展前景
根据我国聚丙烯需求增长历史规律和我国国民经济发展趋势我们预计今聚丙烯需求增长速度仍会高于国民经济增长速度预测2002年我国聚丙烯表观需求量525万吨2005年730万吨2010年1180万吨（见表）2002年我国大型和型乙烯均能改造完成预测时我国聚丙烯生产能力达348万吨按开工率90%计产量313万吨届时表观满足率达60%仍有40%聚丙烯*进口满足