化工新材料发展现状及趋势

张方石油和化学工业规划院院长助理/材料化工处处长石油和化学工业规划院张方1化工新材料的范畴和作用先进高端先进高分子材料高端专用化学品高端领域：燃料材料辅料（专用化学品）肥料化学工产品用途：燃料材料（专用化学品）肥料工业产品用途石油化工煤化工其它化工盐化工资源转化：化工新材料是化学工业的主要高端领域，狭义的化工新材料是指先进高分子材料，广义的化工新材料还包括高端专用化学品，以2015/3/29石油和化学工业规划院张方2下分别介绍先进高分子材料和高端专用化学品的发展现状和趋势第一部分先进高分子材料发展现状和趋势一、先进高分子材料总体发展概况二先进高分子材料主要领域发展现状及趋势二、先进高分子材料主要领域发展现状及趋势1、工程塑料2高端聚烯烃塑料2、高端聚烯烃塑料3、聚氨酯材料4氟硅树脂4、氟硅树脂5、特种橡胶高性能纤维5、高性能纤维6、功能性膜材料石油和化学工业规划院张方2015/3/293先进高分子材料总体发展现状‐2014序号类别产量净进口量消费量自给率一高性能树脂1277777205462%1工程塑料18420939247%2高端聚烯烃塑料31553685037%高端聚烯烃塑料3聚氨酯树脂*7113074196%4氟硅树脂（含硅油）2933292%5其它高性能树脂3914098%5其它高性能树脂3914098%二特种合成橡胶19811331264%1石油基特种合成橡胶12911224154%1（含热塑性弹性体）12911224154%2非石油基特种合成橡胶7017198%三高性能纤维41576%三高性能纤维41576%四功能性膜材料22184054%先进高分子材料合计1501910241162%石油和化学工业规划院张方2015/3/294*注：聚氨酯树脂的数量按聚氨酯制品（聚氨酯弹性体与氨纶除外）折算2014年我国工程塑料发展现状单位：万吨产品产量进口量出口量表观消费量国内自给率聚碳酸酯301482231聚碳酸酯3014822.3155.719%PMMA4522.51.266.368%聚酰胺工程塑料28141410259347%聚酰胺工程塑料28.141.410.259.347%聚甲醛3225.44.752.661%特种聚酯类4621821754798%特种聚酯类46.218.217.54798%聚苯醚0.955.915%聚苯硫醚0.61.62.227%特种工程塑料0.82.40.043.225%合计183.6264.555.94392.247%石油和化学工业规划院张方2015/3/295工程塑料领域未来发展的主要任务提升大品种工程塑料如聚碳酸酯聚甲醛等的发展水平近期加1、提升大品种工程塑料如聚碳酸酯、聚甲醛等的发展水平。近期加快发展技术条件基本成熟的聚碳酸酯，提高国内自给率。同时提升聚甲醛的产品层次，改变国内自给率和国内装置开工率双低的升聚甲醛的产品层次，改变国内自给率和国内装置开工率双低的局面。加快特种工程塑料的发展如PCT（聚对苯二甲酸环己烷二2、加快特种工程塑料的发展，如PCT（聚对苯二甲酸1,4‐环己烷二甲酯）、PEN（聚萘二甲酸乙二醇酯）、PEEN（聚醚醚腈）等；3、发展工程塑料合金，提高工程塑料对细分市场的适用性和产品性价比；4、发展关键配套单体如CHDM（1,4‐环己烷二甲醇）等。石油和化学工业规划院张方2015/3/296高端聚烯烃塑料发展现状及未来发展重点高端聚烯烃塑料包括高碳α烯烃共聚聚乙烯、醋酸乙烯共聚聚乙烯、茂金属催化聚烯烃和超高分子量聚乙烯等产品茂金属催化聚烯烃和超高分子量聚乙烯等产品。己烯共聚聚乙烯接近高端聚烯烃塑料消费量的80%，是介于通用树脂和高性能树脂之间的产品，己烯共聚聚乙烯在发达国家已成为聚乙烯的主流牌号，但我国仍以丁烯共聚聚乙烯为主。高碳α烯烃供应不足制约我国高碳α烯烃共聚聚乙烯的发展。我国茂金属催化聚乙烯刚刚起步茂金属催化聚丙烯仍属空白我国茂金属催化聚乙烯刚刚起步，茂金属催化聚丙烯仍属空白。未来应重点发展高碳α-烯烃共聚聚乙烯和茂金属催化聚烯烃。2015/3/29石油和化学工业规划院张方7同时应加快配套发展己烯-1、辛烯-1等高碳α-烯烃共聚单体。聚氨酯材料生产企业一般以异氰酸脂和多元醇为聚氨酯材料发展现状聚氨酯制品2014年产量聚氨酯材料生产企业般以异氰酸脂和多元醇为起始原料，经过聚氨酯树脂合成工序直接生产聚氨酯制品，聚氨酯树脂的商品量较少，各类聚氨酯制品的产量以及折算的聚氨酯树脂产量见下表软泡161硬泡210酯制品的产量以及折算的聚氨酯树脂产量见下表，其中聚氨酯涂料和聚氨酯胶粘剂等产品中树脂含量较低，热塑性聚氨酯弹性体归入特种橡胶。210合成革浆料211鞋底原液43聚氨酯制品如发泡材料等大多不便运输，一般在市场所在地进行生产，因此除个别特种聚氨酯制品外基本国内自给弹性体79氨纶44品外，基本国内自给。我国聚氨酯行业的发展长期受到异氰酸酯和多元醇等关键原料的制约，“十二五”期间原料供应涂料149胶粘剂/密封剂54情况大为改善，目前大宗品种的原料MDI、TDI和聚醚多元醇均已实现或基本实现国内自给，但特种异氰酸酯仍然主要依赖进口。合计951折合聚氨酯树脂741特种异氰酸酯仍然主要依赖进口。2015/3/2982014年氟硅树脂发展现状2014年氟硅树脂发展现状产品产量进口量出口量表观消费量国内自给率产品产量进口量出口量表观消费量国内自给率PTFE8.740.632.177.20121%其他氟树脂2.680.471.351.8149%硅油14.04.02.018.089%硅树脂3505004589%硅树脂3.50.50.04.589%氟硅树脂合计28.925.65.5231.592%2015/3/29石油和化学工业规划院张方9氟化工产业链与中国的国际分工氟化工产业链与中国的国际分工萤石是世界级稀缺资源，而中国具有萤石资源优势，中国发展含氟聚合物等深加的氟化产品不仅要满足国内市场而含氟聚合物等深加工的氟化工产品，不仅要满足国内市场，而且应高比例供应国际市场，在氟化工产业升级的同时推动氟化工产品的出口升级莹石工产品的出口升级。莹石氢氟酸ODS替代品含氟聚合物含氟精细化学品氟化盐精细化学品石油和化学工业规划院张方2015/3/2910中国氟化工产业的国际地位中国氟化工产业的国际地位（1）我国是主要萤石资源国之一和昀大萤石出口我国是萤石基础储量第大国探明储量第三大国萤石产量第我国是萤石基础储量第一大国，探明储量第三大国，萤石产量第一大国，萤石出口第一大国，萤石产量占全球的一半以上。（2）我国是昀大的基础氟化工产品生产国和出口国我国氢氟酸、氟化铝、冰晶石等基础氟化工产品的产量均占全球总量的一半以上。（3）我国正在成为国际主流氟化工产品的生产大国和出口大国（3）我国正在成为国际主流氟化工产品的生产大国和出口大国不仅应该推动产品升级也应加快出口升级本世纪以来，我国HFC‐134a和PTFE等国际主流氟化工产品先后实现工业化生产并开始大量出口，标志着我国开始由基础氟化工产品大国向主流氟化工产品大国迈进这深刻影响了世界氟化工产业格局国向主流氟化工产品大国迈进，这深刻影响了世界氟化工产业格局，中国含氟聚合物等深加工的氟化工产品应面向全球市场，推动中国氟化工产品的出口升级。（4）我国是尖端氟化工产品的重要市场，但主要依靠进口我国是尖端氟化工产品的重要市场，例如我国是全球昀大的烧碱生产国，是含氟离子交换膜的昀大市场，但目前仍几乎全部依靠进口，我国在部分尖端氟化产品领域正在取得重大突破我国在部分尖端氟化工产品领域正在取得重大突破。石油和化学工业规划院张方2015/3/2911全球有机硅产业格局的演变——加快有机硅合成材料的生产与推广应用，确立中国在有机硅领域的全产业链优势工业硅工业硅工业硅有机硅单体有机硅单体有机硅单体有机硅材料（硅有机硅单体有机硅材料（硅橡有机单体有机硅材料（硅有机硅材料（硅橡胶等）有机硅材料（硅橡胶等）有机硅材料（硅橡胶等）有机硅应用产品有机硅应用产品（建材家电等）有机硅应用产品（建材家电等）有机硅应用产品（建材家电等）黄色代表中国优势产业石油和化学工业规划院张方2015/3/2912我国橡胶材料总体发展现状类别2014年消费量占橡胶消费量的比例自给率消费量的比例天然橡胶45547%19%石油基合成橡胶44346%69%非石油基合成橡胶717%98%合计969100%48%其中特种橡胶27428%64%其中特种橡胶27428%64%注：特种橡胶指除乳聚丁苯橡胶和通用型顺丁橡胶外的其它合成橡胶，包括溶聚丁苯橡胶和稀土顺丁橡胶，也包括各类热塑性弹性体。石油和化学工业规划院张方13包括溶聚丁苯橡胶和稀土顺丁橡胶，也包括各类热塑性弹性体。橡胶材料领域未来发展的主要任务1、发展异戊橡胶并配套发展异丁烯合成异戊二烯，替代天然橡胶进口；进口；2、发展硅橡胶，在部分领域替代乙丙橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶；3、提升传统大宗胶种的质量，发展溶聚丁苯橡胶和稀土顺丁橡胶；3、提升传统大宗胶种的质量，发展溶聚丁苯橡胶和稀土顺丁橡胶；4、发展卤化丁基、氢化丁腈等具有特殊性能的橡胶；5、发展除SBS外的新型热塑性弹性体；5弹6、在有条件的地区适度发展杜仲胶等非传统天然橡胶；7、探索不同橡胶品种的共交联技术，通过发展复合橡胶提高橡胶材料的性价比石油和化学工业规划院张方14发展异戊橡胶的重要意义发展异戊橡胶的重要意义轮胎约占橡胶消费量的55~60%，天然橡胶因其特殊的综合性能，昀适合用于轮胎，目前轮胎一般是以天然橡胶为主胶料，再加入丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶等进行混炼，在我国轮胎生产过程中，天然橡胶约占耗胶量的三分之二，发达国家的比例也大致如此。量的分之发达国家的例也大致如此我国天然橡胶大约80%依靠进口，天然橡胶的替代是我国合成橡胶的首要发展方向。异戊橡胶是合成橡胶中性能昀接近天然橡胶的品种，聚合的单体相同不同的只是聚合度使异戊橡胶的平均分子量和分子量分布与天体相同，不同的只是聚合度，使异戊橡胶的平均分子量和分子量分布与天然橡胶略有差异。但异戊橡胶的单体异戊二烯稀缺，如果仅靠乙烯装置副产异戊乙烯，无法支撑异戊橡胶的大规模发展。俄罗斯的橡胶生产和消费结构比较特殊，值得我国借鉴。因为天然橡胶只能在热带种植，俄罗斯为保证其轮胎工业的原料供应，大力发展异戊橡胶，在俄罗斯，异戊橡胶已基本上全部替代了天然橡胶。其关键点是开发并，在俄罗斯，异戊橡胶已基本上全部替代了天然橡胶其关键点是开发并工业化了异丁烯制异戊二烯生产技术，美国和日本的异戊橡胶均以乙烯副产异戊二烯为原料，规模较小，而俄罗斯采用单独合成的异戊二烯为原料，异戊橡胶生产规模约为全球的一半。通过发展异戊橡胶替代天然橡胶，，异戊橡胶生产规模约为全球的半。通过发展异戊橡胶替代天然橡胶，并配套发展异戊二烯，是我国橡胶工业的首要发展方向。2015/3/29石油和化学工业规划院张方15硅橡胶产业链的成本构成分析1.硅橡胶的产业链为：(煤→甲醇)+(石英砂→工业硅)→有机硅单体→硅橡胶”。2.在配套热电装置的情况下，以煤和石英砂为起始原料生产1吨硅橡胶需要超过10吨的煤炭（折合热值为5500大卡的动力煤）。耗煤主要集中在甲醇、工业硅和有机硅单体三个生产环节，分别约占硅橡胶总体耗煤量的30%、和而从有机硅单体到硅橡胶的过程能耗很低30%和40%，而从有机硅单体到硅橡胶的过程能耗很低。上述环节的耗煤方式各不相同，生产甲醇是以煤为原料，生产工业硅的耗电量很大生产有机硅单体的蒸汽消耗生产工业硅的耗电量很大，生产有机硅单体的蒸汽消耗量很大、电耗也较高。从成本构成的角度硅橡胶应称为煤制橡胶3.从成本构成的角度，硅橡胶应称为煤制橡胶石油和化学工业规划院张方2015/3/2916硅橡胶的价格优势初步确立3500040000 25000 30000 35000 元/吨1000015000 20000 价格，元0 5000 10000 丁苯橡胶顺丁橡胶硅橡胶天然橡胶SBS石油和化学工业规划院张方2015/3/2917硅橡胶产业发展远景展望1.在橡胶