□ 高春雨
改革開放40年來,國內合成樹脂工業取得了巨大的成就,我國發展成為全球最大的合成樹脂生產和消費國,生產呈現多元化格局,消費正在向個性化和定制化方向發展。未來隨著改革開放的不斷深入,我國將由合成樹脂大國向合成樹脂強國邁進。

11月20日,中安聯合煤化工項目聚乙烯裝置順利實現準點高標準建成。趙天奇 攝
改革開放40年來,在經濟快速發展的帶動下,我國合成樹脂工業從小變大,從弱變強,目前我國已成為全球最大的合成樹脂生產和消費國,合成樹脂產業作為石化產業的重要部分已成為我國經濟的支柱產業,為其他產業發展提供了源源不斷的優質原材料。
我國合成樹脂工業始于20世紀50年代,1956年我國自行設計的PVC生產裝置在遼寧錦西化工廠進行試生產。1962年蘭州化學工業公司5000噸/年乙烯裝置建成投產。受技術水平限制,盡管20世紀60年代全球乙烯處于大發展的時期,但我國的乙烯產能仍不足10萬噸/年,1971年國內產量僅有5萬噸左右。1976年北京燕山石化引進的國內第一套30萬噸/年乙烯裝置建成投產,我國進入了以乙烯為龍頭發展合成樹脂產業的軌道。到1978年國內乙烯產能為38.3萬噸/年,合成樹脂產能89.4萬噸/年,其中乙烯產能不足世界產能的1%,合成樹脂產能也僅為1.3%。
改革開放為我國石化產業發展插上了翅膀,隨著齊魯、大慶、揚子、上海、茂名、吉林等6套大型乙烯裝置投產,國內乙烯產能快速增長。到2000年我國乙烯產能達到445萬噸/年,進入到全球十大乙烯生產國的行列,約占全球乙烯產能的4.5%。乙烯配套的合成樹脂產能也增長迅速,國內合成樹脂產能達到1300萬噸/年以上,其中聚乙烯產能達到266萬噸/年,聚丙烯產能達到367萬噸/年,聚氯乙烯產能為382萬噸/年。聚苯乙烯、ABS等合成樹脂也從無到有,不斷壯大。
2001年我國加入WTO后,下游需求的迅猛增加為我國石化產業發展提供了強勁的動力,隨著多套百萬噸級乙烯裝置的投產,國內乙烯產能迅速增加,到2017年國內乙烯產能達到2398萬噸/年,成為僅次于美國的第二大乙烯生產國。合成樹脂產能超過1億噸/年,達到1.07億噸/年。從2008年起我國就成為世界上最大的合成樹脂生產國。這一時期,除五大合成樹脂發展迅速外,包括聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、有機玻璃(PMMA)、PBT工程塑料等也得到了長足的發展。

表1 改革開發40年中國石化工業發展情況 (單位 萬噸)
我國合成樹脂工業的發展離不開下游市場的發展,我國改革開放首先從農村開始,農民的富裕使得合成樹脂產品首先在農業上得到應用,之后城市的改革開放加速了商品化的發展,工業產品以塑代鋼、以塑代木不僅提高了產品質量和品質,也極大地拉動了合成樹脂的需求增長。
改革開放是拉動我國合成樹脂消費快速增長的決定性因素。1978年改革開放初期,我國合成樹脂年消費量僅有70萬噸左右,其中五大合成樹脂約為68萬噸,僅占到全球塑料消費量的1.2%。上世紀80年代農用塑料是拉動國內合成樹脂消費的重要因素之一,到1990年農用塑料消耗合成樹脂近60萬噸(以聚乙烯和聚氯乙烯為主),約占當年合成樹脂消費量的20%。上世紀90年代城市及工業化的加速,沿海地區通過各種方式發展工業生產,特別是發展輕工、家電、日用及易耗品等生產,國內包裝材料的變革,使合成樹脂消費上了新的臺階。到2000年,我國合成樹脂消費量達到2456萬噸,其中五大合成樹脂消費量達到1952萬噸,成為僅次于美國的第二大合成樹脂消費國。

表2 改革開發40年中國合成樹脂消費情況 ( 單位 萬噸)
2001年我國加入WTO后,我國逐步成為全球制造業的中心,合成樹脂的消費再次進入快速增長期,從2005年起我國就成為全球最大的合成樹脂消費國,到2017年我國合成樹脂消費首次超過1億噸,達到1.08億噸,約占全球消費量的34.5%。從具體產品看,2017年聚乙烯消費量為2793萬噸,約占全球消費量的29.2%;聚丙烯消費量為2493萬噸,約占全球消費量的35.6%;聚氯乙烯消費量為1393萬噸,約占全球消費量的41.1%。從2009年起我國幾乎所有大宗合成樹脂的消費均位居全球首位。
我國合成樹脂消費同其他行業的發展密不可分。在我國合成樹脂高速發展的40年間,一直是同相關行業的發展密不可分的。在這40年間,我國成為全球的制造業中心,包括包裝材料、建筑材料、汽車、電子電器、日用品等產品產量均位居世界前列。如2017年我國汽車產量為2994萬輛,約占全球汽車產量的31%,我國汽車產量相當于美國、日本和德國的產量總和。家電行業是塑料使用的另一大行業,國內家電除傳統的電視機、電冰箱、洗衣機外,一些新興的電子電器產品我國也成為全球的主要生產地和出口地。以手機為例,2017年國內手機產量19.22億部,其中出口量就達到12.1億部。由此可見,國內其他行業的發展是拉動國內合成樹脂消費增長的決定性因素。
國內合成樹脂消費升級勢在必行。2017年我國人均GDP已接近6萬元,有統計數據稱,2015年我國的中產階級人數已達到1.06億人,是全球最大的中產階級群體。這一群體的不斷壯大,對商品品質的需求提出了更高的要求。我國合成樹脂發展初期主要依賴大宗產品需求的快速增長,未來個性化、定制化的需求將快速增長,這就對合成樹脂提出了更高的要求,一些滿足特定需求的個性化產品將成為合成樹脂需求的熱點,這就使得國內合成樹脂消費升級成為必然。
改革開放初期,我國合成樹脂基本上集中在中國石化總公司(中國石化前身)及化工部下屬的企業中,直到1998年國務院公布《關于深化國有大中型企業改革的意見》中明確提出了建立現代企業制度的意見。國企改革也促成了大部分石化企業的股份制改革,也為我國合成樹脂產業大發展鋪平了道路。主要表現在以下幾個方面:
中國石化、中國石油仍是國內聚烯烴樹脂生產的主要力量。1998年中國石化和中國石油成立后,充分利用國內的市場地位,在投資建設大型乙烯及聚烯烴產品方面發揮了重要作用。2000年后中國石化建成了鎮海100萬噸/年乙烯項目,同全球知名企業合資建設了賽科、揚巴、天津、福建和武漢等5套大型乙烯項目,同時對老裝置完成了第二輪的擴能改造,2017年中國石化在鄂爾多斯還建設了70萬噸/年的煤制烯烴項目。到2017年中國石化(含合資企業)乙烯產能達到了1073萬噸,約占國內乙烯產能的45%。2017年中國石化聚烯烴產能為1509萬噸,約占國內聚烯烴產能的37%。

2017年4月27日,中天合創25萬噸/年管式高壓聚乙烯裝置順利產出合格產品。田元武 攝

北京化工研究院與揚子石化和燕山石化合作開發出國際一流的聚乙烯燃氣管。胡慶明 攝
2000年后中國石油也加大了對乙烯產業的投入,到2017年先后建成了獨山子、撫順及四川等大型乙烯項目,同時對大慶、吉化、蘭州等乙烯項目進行了擴能改造。到2017年中國石油乙烯產能為591萬噸,聚烯烴產能為930萬噸。
外資參與到我國石化產業的生產和經營。“三桶油”格局的形成,特別是在認真貫徹國有經濟有進有退的戰略方針中,集中力量做強做大主業。2000年后中國石化同BP和巴斯夫、中國海油同殼牌等國際知名公司合作,促成了國內一批大型石油石化項目的投產,上海賽科、揚巴、中海殼牌等乙烯裝置的投產,使得國內乙烯投資進一步多元化。國外企業的進入不僅為國內帶來先進的技術,同時也為國內帶來了先進的管理和經營理念,為我國石化產業融入全球石化產業體系開辟了新的視野。到2017年,國內已擁有大型乙烯合資企業6家,乙烯產能近600萬噸/年,這些企業的聚烯烴產能超過500萬噸/年。
地方國企、民營企業和外資成為除聚烯烴外其他合成樹脂的主力軍。“三桶油”在做大做強以乙烯為龍頭的聚烯烴產業同時,逐步放棄了在其他合成樹脂產品的擴張,地方國企和民營企業均加大了在這些領域的投入,特別是PVC、EPS上地方國企和民營企業占據了較大的市場份額,而在PS、ABS和工程塑料等領域則是外資和民營企業的天下。2017年我國PVC產能為2784萬噸,而屬于央企的產能不足100萬噸,PS和ABS同樣是地方國企、民營企業和外資的天下,2017年PS產能中這些企業約占國內產能的90%,ABS約占國內產能的65%。
MTO和丙烷脫氫技術的突破造就了一批新的聚烯烴生產企業。2010年神華集團利用大連化物所開發的MTO技術在包頭建成了全球首套以煤為原料生產烯烴的裝置,受到良好經濟效益的影響,在短短的七八年間,國內已有23套煤/甲醇制烯烴、8套丙烷脫氫(含2套混合脫氫)裝置投入產業化運營,合計總烯烴能力1245萬噸/年(其中MTO620萬噸/年,MTP246萬噸/年、丙烷脫氫379萬噸/年),占到國內乙烯總能力的13.8%、丙烯能力的32%,成為國內生產聚烯烴樹脂新的力量。這些企業的聚烯烴產能超過了1000萬噸/年。
在化工創新方面,整體技術水平有大幅提升,關鍵領域實現跨越式發展。我國石化企業及研發機構緊密圍繞大乙烯、大氮肥、聚烯烴系列催化劑、化工特色產品生產等關鍵技術領域進行集中攻關,關鍵核心技術研發應用取得重大突破,形成一大批科技創新成果,有效支撐了化工業務的快速發展。
大型乙烯裂解技術已形成系列化。2016年鎮海煉化采用中國石化自有CBL裂解技術20萬噸/年氣體裂解爐順利投產,標志著國內開發的大型裂解爐技術不僅能夠適應石腦油等液體原料,也能夠適應乙烷、丙烷和丁烷等氣體原料,國內已經形成完整的以油、氣為原料生產乙烯及其他相關產品的技術體系。
大連化物所開發的MTO技術不僅實現了工業化,創造了良好的經濟效益,同時也開發了生產乙烯的新途徑,對解決我國“少油多煤”、西部振興等都做出巨大貢獻。2016年大連化物所研究的煤基合成氣催化直接轉化制取烯烴技術低碳烴類產物的選擇性達到94%,其中低碳烯烴(乙烯、丙烯和丁烯)的選擇性大于80%,為未來實現工業化生產奠定了良好的基礎。
聚烯烴成套技術有了新進展,催化劑技術不斷完善。我國自主開發了30萬噸/年氣相法聚乙烯(PE)成套技術,在天津、武漢、齊魯先后建成3套生產裝置。裝置運行整體可靠穩定。自主開發了聚丙烯成套技術。在“國產化一代環管技術”基礎上,開發了采用兩個環管反應器+氣相反應器組合工藝的二代環管技術。目前采用二代環管技術先后在上海、鎮海等地建成了10套裝置,目前建成的最大裝置單線產能達到30萬噸/年,可生產均聚物、抗沖共聚物、無規共聚物等系列產品。第三代環管成套技術集成的“非對稱給電子體技術”先后在濮陽、海南、青島、茂名等地的PP裝置上得到實際應用,豐富了產品品種,增強了產品結構靈活性。
催化劑技術同國際先進水平最接近。催化劑是化學工業的靈魂,在聚烯烴各單項技術中,我國的催化劑技術與國際水平最為接近。不但擁有享譽海內外的聚丙烯N型催化劑專利技術,還有聚丙烯球型催化劑和聚乙烯BCE催化劑等擁有自主知識產權的催化劑技術,不僅在國內實現了產業化,基本替代了各類進口催化劑,還實現了技術和產品的出口。近年來開發了擁有自主知識產權的聚丙烯ND催化劑和NDQ催化劑等不含鄰苯二甲酸酯類有害物質的高性能聚丙烯催化劑技術。我國相關企業和科研機構還在開發新一代聚烯烴催化劑。
產品技術開發仍亟待加強。我國合成樹脂產業通過大力實施產品差異化戰略和進口替代戰略,進行產品生產技術的研究開發,通過消化吸收引進技術和不斷自主創新,主要品種都實現了系列化、差異化,初步實現了應用領域做寬、技術儲備做厚的產品結構調整目標,滿足了通用和高端不同的市場需求。但需要指出的是,國外主要合成樹脂生產企業均在加快開發功能性、差別化合成樹脂新材料,盡管特種功能材料總量不大,但附加值高、效益好。國內石化企業在功能性材料開發方面,不管是催化劑還是成套技術都需要實現突破。
2007年大連商品交易所上市了LLDPE塑料品種,之后2009年和2014年又分別上市了PVC和PP塑料品種,使得國內合成樹脂期貨品種不斷完善。到2015年塑料期貨價格已得到市場的普遍認可和使用,價格發現作用在多方面得到了體現。特別是對行業定價、改變傳統的貿易方式及價格保險和場外衍生品定價都產生了深遠的影響。目前大連商品交易所的期貨價格已成為國外石化企業出口到我國樹脂的主要定價依據。我國合成樹脂產業在國際中的地位更加穩固和加強。
塑料期貨不僅在貿易中有了對沖的工具,也為生產企業在產品定價、庫存管理及改變傳統的銷售模式創造了條件。如在國際市場通行的預銷售制度在國內遲遲不能實現,除了信用體系外,產品定價缺乏依據也是重要的缺陷。
改革開放的40年間,我國發展成為全球最大的合成樹脂消費國,未來幾年合成樹脂下游需求也面臨重大機遇。一是互聯網發展,電商對包裝膜的需求快速增長;二是現代農業生產提質,對農用膜的需求快速增長;三是我國在較長時期內還將繼續保持世界工廠地位,出口也將繼續保持對合成樹脂的需求增長;四是新材料、高端消費用品對高端膜材料的需求將快速增長;五是建筑替代材料、工程替代材料迎來發展。這就對我國合成樹脂產業提出了更高的要求,即從合成樹脂大國向合成樹脂強國邁進。