我国聚乙烯（PE）树脂行业的现状及发展方向

    聚乙烯(PE)是我国通用合成树脂中产量最大、应用最广泛的品种。目前，我国PE生产能力已具备相当规模，PE产量在100kt/a以上的企业有15家，250kt/a以上的企业有4家。尽管如此，国内的PE产量长期以来仍无法满足市场飞速增长的需求，50%左右的PE依赖进口。随着石油价格的强劲攀升和下游市场的拉动，石油和化工行业的盈利水平大大提高。从2003年至今，PE行业过高的收益率直接刺激了我国石化企业的扩能行为。

    2005年以后，国内PE仍存在较大缺口。按照中国石油天然气股份有限公司(简称中国石油)和中国石油化工股份有限公司(简称中国石化)的规划，未来几年国内乙烯装置将进入新的扩能高峰。许多地区都在规划新的乙烯装置建设或扩能项目，主要包括中国石化北京燕山分公司(简称燕山石化公司)的第三轮乙烯装置扩建、中国石油大庆石化分公司(简称大庆石化公司)1Mt/a乙烯项目、武汉地区的800kt/a乙烯项目、中国石化上海石油化工股份有限公司的第二套乙烯装置。另外大连、汕头、新疆、抚顺等都在考虑新建或扩建乙烯生产装置。2006年，中国石化的乙烯装置将全部完成扩能改造，在茂名新建350kt/a高密度聚乙烯(HDPE)装置，同时大庆石化公司、中国石油兰州石化分公司(简称兰州石化公司)和中国石油吉林石化分公司(简称吉林石化公司)的乙烯装置也将完成扩能，其中大庆石化公司将新建200kt/a的低密度聚乙烯(LDPE)装置，吉林石化公司将其全密度PE装置扩能至300kt/a。随着扬子石化-巴斯夫有限责任公司、上海赛科石油化工有限责任公司、大庆石化公司以及下半年中海壳牌石油化工有限公司(简称中海壳牌公司)的南海石化项目的投产，2005年国内PE产能可达6.33Mt，产量预计5.40Mt，进口量预计在5Mt左右；2010年国内PE产能可达12Mt，产量预计9-10Mt，进口量6-8Mt。

    目前，一大批目标针对中国市场的乙烯新建装置在周边及中东国家先后投产，西方国家采用先进技术的特大型石化装置也将投入运营。凭借低成本的油气资源优势和采用当今世界最先进的工艺技术建设的外向型石化装置，中东将在2010年成为世界最大的PE出口地区，而中国将成为世界最大的PE进口国。这就势必加剧国内聚烯烃生产企业的竞争，该竞争主要是产品利润率的竞争，为此，开发高附加值的PE新牌号意义重大。

    目前国内PE生产企业存在的问题主要是产品牌号少，与国外相比差距明显。其中，又以“大路货”产品为主，中高档牌号少。特别是通用料多，专用料少；均聚物多，共聚物少；易生产的牌号多，难生产的牌号少，远不能满足国内市场的需求。在提高产量的基础上，国内各PE生产企业对新产品牌号的开发以及具有高附加值树脂的开发势在必行。PE生产厂家主要通过以下两种途径开发专用树脂：一是通过改变聚合方法，使产品性能与传统产品有较大不同；二是在原生产装置中采用改变操作条件或用已有树脂经二次加工改性来改进树脂的密度、物性和加工性能。一般而言，前一种方法的难度较大，但得到性能优异树脂的可能性更大。

    本文分别对HDPE、LDPE、线型低密度聚乙烯(LLDPE)3种PE树脂产品结构的情况及发展方向进行分析和讨论，同时综述了我国聚乙烯催化剂的研制、发展情况，并根据我国的具体情况，提出了我国PE的发展措施。

    13种PE产品的结构及发展方向

    2003年世界部分国家和地区HDPE，LDPE，LLDPE的产能比例见表1。从表1可看出，在3种PE产品中，我国LLDPE所占的比例最高，LDPE稍低，HDPE最低。同发达国家相比，我国HDPE产能所占的比例偏低，而且也低于世界平均消费量中HDPE所占的比例。根据海关进出口统计数据，2004年，HDPE的进口量为2.316Mt，LDPE的进口量为1.341Mt，LLDPE进口量为1.139Mt。由此可见，我国HDPE生产能力偏低是造成我国HDPE进口量远大于LDPE和LLDPE的主要原因之一。

表12003年世界部分国家和地区HDPE,LDPE,LLDPE的产能比例 地区 所占比例（%）

地区	所占比例（%）
	HDPE	LDPE	LLDPE
中国	17	40	43
北美	33	22	45
日本	33	35	32
西欧	35	42	23
平均消费量	32	29	39

    1.1HDPE

    我国的HDPE在应用领域上与国外基本相似，但也有不足之处，如管材主要为建筑用管材，而燃气管专用树脂几乎全部进口。与通用树脂相比，专用料产品附加值高，市场空间大，经济效益显著。在PE的3大产品类型中，HDPE以其独特的性能和应用范围宽等优势，适合生产专用料产品。2005年我国PE专用料需求量达3.93Mt，其中HDPE所占比例达40%，与发达国家专用料中HDPE所占比例(50%-60%)还有差距，随着国内PE技术的不断提高，HDPE专用料的发展还会有很大空间。

    我国HDPE的主要消费领域是注塑、吹塑、薄膜及管材制品，2004年HDPE在这4个领域中的消费量分别占总消费量的25%，18.5%，17%，15%。其中，HDPE注塑料最大的消费领域是包装桶、摩托车配件、瓶盖等，HDPE注塑料具有流动性好、耐低温性能优异、市场应用范围宽等特点。

    2002年我国HDPE注塑料的产量为56.4kt，产量最大的两个产品牌号是2200J和1600J，主要用途为工业包装箱，燕山石化公司和大庆石化公司是主要生产企业。未来对该产品的要求是具有更高的耐环境应力开裂性能、更好的加工性能和低成本。

    2002年HDPE中空吹塑料消费量为400kt，其中国产料为210kt，主要应用于中小型中空吹塑料，少部分应用于大型中空吹塑料。大型中空吹塑料主要用于汽车油箱、大型座椅等吹塑制品，主要牌号有韩国三星公司B120A和德国巴斯夫公司4261A。上海金菲石油化工有限公司(简称上海金菲公司)生产的HXM50100主要用作汽车和摩托车油箱基料。200L以上大型中空容器主导牌号是5200B，主要生产企业有燕山石化公司和扬子石油化工股份有限公司(简称扬子石化公司)。

    HDPE薄膜料中，进口料占据了80%。进口的主要牌号有韩国湖南石化公司的5000S、韩国油化公司的F600。国产主导牌号是扬子石化公司和燕山石化公司的7000F，主要用于加工包装膜、大棚膜、商品袋。采用联碳气相法生产的DGDA6098高强膜料，是中国石化齐鲁股份有限公司(简称齐鲁石化公司)的拳头产品之一，主要用于加工购物袋、产品袋、多层复合袋。高相对分子质量HDPE是高强度HDPE薄膜料的发展方向，尤其是双峰分布的HDPE。欧、美、日等国家的一些大公司相继推出优质膜用高相对分子质量HDPE。在性能相近的情况下，高相对分子质量HDPE膜比LDPE膜薄50%，比LLDPE膜薄20%-30%。由于高相对分子质量HDPE膜能够大幅度降低成本，受到用户的欢迎，是纸包装行业强劲的竞争对手。

    随着建筑业和节水工程的迅速发展，我国HDPE管材市场颇具发展潜力。据预测，国内塑料管的消费年均增长速度将达到9%以上。目前，我国PE管材专用料的生产呈现出牌号不齐、规格不配套的状况，与PE管材生产能力相比发展滞后。国内只有少数树脂生产厂能生产管材专用料，上海金菲公司是国内HDPE管材产量最大的生产商，其次是燕山石化公司、大庆石化公司及扬子石化公司，主导牌号是6100M。而我国真正燃气管材专用料只有齐鲁石化公司生成的DGDB2480H和DG-DB2480HBK两个牌号。

    在欧洲市场，HDPE在各种管材中所占比例近30%。与国外相比，我国HDPE管材树脂的开发及应用还有较大的差距。据不完全统计，仅2001年，我国PE管材厂增加近40家，2002年又增加50家左右。从发展水平看，应该说PE管材的起点不低，与国外水平相差不大，很多设备就是直接从国外引进的先进设备。但与此同时，我国PE管材专用料的发展相对滞后，管材加工用原料及技术性能尚不能满足需求，只能依赖进口。国外PE管材专用料如PE80和PE100等牌号也进入国内原料市场。为了彻底改变进口产品一统天下的局面，建议新建的大型HDPE装置的产品主要定位在顶替进口专用料上，以生产中、高档专用料为主，解决老装置产品结构单一、市场适应能力差的问题。老装置则以生产改进型通用料为主，同时开发部分新产品，做到专用牌号与通用牌号相结合，调整企业的产品结构，使新、老产品相互补充，更加接近市场需求。

    今后几年，在HDPE新增生产能力中，中海壳牌公司将新增200-250kt/a，中国石化茂名分公司(简称茂名石化公司)将新增350kt/a，兰州石化公司将新增250-300kt/a，大庆石化公司将新增250-300kt/a。预计到2007年，我国HDPE的总生产能力将达到2.6Mt。若消费量按年均增长速度9.0%测算，2007年HDPE的总消费量将达到5.3Mt左右，届时，HDPE的生产能力仍只达到实际需要的一半，开发利用前景广阔。

    1.2LDPE

    我国LDPE主要用于农膜、电线电缆、涂覆等领域，2001年我国LDPE的产量约为0.7Mt，2003年增长到近1Mt，但仍不能满足国内LDPE的需求，近两年进口量在1.5Mt左右。

    我国LDPE的主要消费领域是薄膜，占LDPE总消费量的75%左右。随着电线电缆行业的发展，LDPE用于电线电缆的比例将有所增加。同时缠绕膜的消费量也将会随出口贸易的扩大而增加。

    随着西部大开发的实施，西部地区塑料加工业蓬勃发展，PE的需求量越来越大。据不完全统计，中西部地区PE的年需求量在1.7Mt左右，LDPE的年需求量至少在700kt以上。因此在西部地区建设大型LDPE装置很有优势，可提高国产LDPE在中西部地区的市场占有率。综合装置投资、专利转让、生产费用及产品销售价格等方面的比较，与LLDPE相比，在西部地区建设管式法LDPE装置将更具竞争力。我国西部地区的产业结构特点及西电东送工程的建设使农膜和电线电缆成为重要物资。我国西部地区化工企业少，LDPE产能严重不足，因而，在西部建设大型LDPE生产装置，一方面可缓解我国LDPE专用料缺乏的情况；另一方面又可实现中西部地区LDPE自给，推动地方经济的发展。

    LDPE在我国是十分成熟的产品，虽然近年来LLDPE逐渐渗透到LDPE的应用领域，对LDPE的发展提出挑战，但由于LDPE加工性能优异，且可与极性单体共聚得到特殊的、高附加值产品(如乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物等)，因此在高透明薄膜、高压电缆绝缘、与食品接触的基础涂层等领域，LDPE仍有广泛的应用空间。

    1.3LLDPE

    LLDPE主要用作薄膜、电线电缆护套、管材、中空容器等。其中，薄膜制品领域约占70%左右，包括各种包装膜、农膜等。我国是世界上的农膜消费大国，目前每年的农膜产量在1.2Mt左右，其中地膜的产量就达600kt。而且98%的地膜主要采用LLDPE生产。目前国产的LLDPE远远不能满足国内市场的需求，每年有近50%的原料需要进口。

    根据中国对世界贸易组织(WTO)的承诺，2005年我国PE产品的进口关税应调整为10.3%。而只有LLDPE的税率首先一次调整到6.5%。2005年初，LLDPE的进口关税下调后，其市场价格基本与国产原料价格持平。LLDPE主要用途就是生产农膜，这无疑将有助于降低我国农膜的生产成本。但同时，进口关税的降低必然给国内生产LLDPE的石化企业带来更明显的竞争。对此，生产厂家必需从提高产能和改善产品结构两方面提高竞争力。

    通过采用冷凝态工艺提高产能是Univation气相工艺扩能的主要方法之一。中国石化和中国石油的LLDPE装置改造后，产量得到很大提高。但是，大部分产品牌号仍是DFDA7042，给LLDPE装置的生产和产品销售带来了压力和挑战。

    在产品结构方面，LLDPE使用的共聚单体通常是1-丁烯、1-己烯和1-辛烯。限于原料及技术原因，国内气相法生产LLDPE主要以1-丁烯为共聚单体。而国外以1-己烯和1-辛烯为单体生产LLDPE的技术已非常成熟。目前，以1-己烯为单体生产的LLDPE在美国LLDPE需求中所占比例超过40%。由乙烯与1-己烯或1-辛烯共聚的LLDPE通常具有优异的落镖冲击强度、抗穿刺强度、撕裂强度、密封性能和光学性能，同时，还有极好的熔体稳定性，可用于生产各种高级薄膜。我国进口的高档LLDPE多为此类产品。预计今后对以1-己烯为单体的LLDPE需求的增长速度较快。

    目前，全球加大了对第二代LLDPE产品技术的开拓。茂金属基LLDPE已从专用产品发展到大宗产品，除了性能大大改善外，新一代的牌号已经开始在一些应用中与其他聚合物(如聚氨酯和聚氯乙烯等)相竞争。由于茂金属/单中心催化剂研究开发的进展以及LLDPE树脂加工性能的改进，第二代LLDPE树脂的工业应用迅速扩大，已逐渐由特殊的专用领域扩展到大宗的通用领域。

    对于第二代LLDPE产品，我国目前生产及应用数量不大。由于第二代LLDPE产品性能优异，产品市场竞争力强，因此今后数年内将会占有相当大的市场份额。了解、熟悉这些新产品牌号，开发附加值更高的新树脂，是一个不容忽视的新课题。

    针对以上国内外LLDPE产品的结构及开发情况，提出以下建议：(1)进一步提高扩能后的Univation装置运行水平，降低成本，确保DFDA7042产品质量稳定，价格适度；(2)加大滚塑料、缠绕膜料产品的技术开发和市场推广力度。开发生产注塑料、电缆护套料(如茂名石化公司DFH2076)、管材料以及拉丝料；(3)加快共聚单体高级α-烯烃的生产，提高1-己烯共聚产品的比例，解决高档膜制品所需的原料问题。

    2我国PE催化剂技术发展带来的机会

    催化剂对聚合物的微观和宏观结构有重要影响，决定了产品在其应用目标中的表现。要想从根本上解决产品结构和产品开发，新型催化剂的研究开发是关键。我国一直重视聚烯烃催化剂的研制、开发和国产化工作，催化剂的研制促进了国产化聚烯烃成套技术的开发，国产化装置生产的产品已占据相当份额。催化剂的开发有两个主要目的：满足消费者对更高性能聚合物的需求，包括现存应用领域和未来新的应用领域；改善生产的经济性。催化剂只占生产成本的很小一部分，通常仅占聚合物销售额的1%-2%，但却对聚合物的市场价值有巨大影响。

    尽管PE市场已经进入成熟期，但PE催化剂的开发工作依然十分活跃。国内聚烯烃催化剂技术的发展给各石化企业开发新树脂牌号提供了很好的平台。催化剂技术的国产化还带动了相关聚烯烃装置的国产化进程，现在我国在消化、吸收引进技术的基础上，已自行设计和制造了一些大型的聚烯烃项目。如燕山石化公司的140kt/a和兰州石化公司的70kt/aHDPE装置是由我国自行设计建设的。国内独立开发的PE扩能技术，已成功地用于中国石化广州分公司(简称广州石化公司)、中原石油化工有限责任公司和吉林石化公司的气相法PE工业装置上，使PE生产能力提高40%-60%。正在开发的气相法PE国产化成套技术，也有了重要进展。

    2.1浆液法PE工艺催化剂

    北京化工研究院研制成功的HDPE浆液法BCH催化剂，性能超过了进口PZ催化剂。30t/aBCH催化剂生产装置已于1994年在燕山燕化高新股份公司建成，同年实现工业化生产。从1995年开始，BCH催化剂逐步替代日本三井化学公司的PZ催化剂，应用于三井淤浆法HDPE工艺(如燕山石化公司、大庆石化公司、扬子石化公司、兰州石化公司)，市场占有率为70%左右，基本上取代了PZ催化剂。BCH催化剂能够生产注塑、吹塑、挤塑等几十种牌号的HDPE产品。

    2.2气相法PE工艺催化剂

    我国PE生产装置中，气相法聚合工艺占有十分重要的地位。自20世纪70年代起，我国先后引进了8套Unipol工艺的气相流化床PE生产装置，目前生产能力已超过900kt/a。在我国BCG和SCG-1气相法PE固体催化剂成功实现工业化应用之后，国外公司又在我国市场上推出了20世纪90年代末研制开发的浆液进料J型催化剂。北京化工研究院于2002年7月，在实验室开发出了具有独立知识产权、性能优良的PE淤浆进料催化剂——BCS01催化剂。2002年12月——2004年4月，BCS01催化剂分3阶段在广州石化公司气相PE生产装置上进行了工业应用试验。试验结果表明，BCS01催化剂的综合性能已达到进口淤浆进料催化剂的水平。目前国内PE装置大部分使用固体催化剂，国产浆液催化剂的工业化应用，能使每吨PE产品的生产成本降低50-100元，将给国内PE生产厂家带来可观的经济效益。BCS01催化剂的研制开发及工业应用成功，对于加快国产PE成套技术的开发，提高PE产品档次，促进专用料的开发，降低树脂产品成本，提高树脂产品市场竞争能力和适应能力具有重要意义。

    2.3茂金属PE催化剂

    中国石化公司几年来致力于茂金属催化剂及其聚烯烃的研究，开发出了具有自主知识产权的茂金属加合物技术。该催化剂的制备条件较现有技术缓和，且制备方法简单，无需分离提纯，催化剂产品收率高达90%，已在多个国家申请专利。目前已经制备出APE-1茂金属加合物催化剂，进行了淤浆工艺、环管淤浆工艺以及气相流化床工艺的中试试验，表现出了良好的催化性能，并在齐鲁石化公司60kt/a的生产装置上成功进行了工业应用试验，得到百吨级茂金属LLDPE树脂。

    经过8年多的艰苦攻关，由兰州石化公司石油化工研究院承担的茂金属催化剂研究开发项目取得了可喜的阶段性成果，模试和中试研究于2004年3月12-13日在北京通过了由中国石油股份有限公司组织的技术验收。

    2.4新型结构可控型烯烃聚合催化剂

    以中国科学院上海有机化学研究所为依托，扬子石化公司参加的“新型结构可控烯烃聚合催化剂研制”课题，于2004年5月18日在南京通过了国家“863”计划新材料领域特种功能材料技术主题专家组的验收。该课题组从聚合机理出发，应用新的策略设计，合成了具有自主知识产权、聚烯烃结构可控的STS系列新型非茂烯烃聚合催化剂。所合成的聚烯烃产品具有特殊的力学性能，市场前景良好。

    总之，新型乙烯聚合催化剂的研制成功，对于我国提高PE产品档次，PE产品向多样化、系列化、专用化、高性能化发展有着重要意义。同时，也必将对国产化PE成套技术的开发起到关键作用。

    3发展措施

    (1)加快我国聚乙烯催化剂技术发展，为从根本上解决聚乙烯产品结构和新产品开发提供保障。同时，聚烯烃催化剂的国产化必将促进国产化聚烯烃成套技术的开发。

    (2)进一步巩固通用料市场。通用聚乙烯在我国仍有非常大的市场容量，应以大规模生产来降低成本、稳定产品质量。

    (3)加强产品与市场的结合机制，把握市场占有情况，及时了解市场需求的变化，促进新产品树脂的开发。

    (4)加强专用料研发工作，正确处理生产、销售和科研开发之间的关系。应对技术难度大、产品附加值高的牌号的开发和生产加大投入力度。