丁腈橡胶的原料与上下游产业链分析

丁腈橡胶的原料与上下游产业链分析 7.1 丁腈橡胶原料供应与市场概况 几乎所有丁腈橡胶(NBR)都是丁二烯和丙烯腈的共聚产品。丁腈橡胶占丁二 烯消费量很少，最近几年丁腈橡胶占整个丁二烯消费量的 2%3%。丙烯腈用 于 ABS、丁腈橡胶生产约占丙烯腈总产量的 30%。 7.1.1 丁二烯生产与市场供应现状 丁二烯是 1,3-丁二烯简称，是分子式为 C4H6 的有机化合物，一种重要的化 工原料，可用于制造合成橡胶（丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶） 。 2005 年我国丁二烯的生产能力约 116 万吨/年，产量约 99.5 万吨。2007 年 我国丁二烯的生产能力达到 161.4 万吨/ 年。 随着我国丁二烯生产能力的不断增加，产量也不断增加。2003 年产量为 85.8 万吨，2006 年由于新建几套装置的建成投产，产量进一步增加到 115.3 万吨， 比 2005 年增长约 15.78%，2007 年产量约为 136.0 万吨，同比增长约 17.95%。 20022007 年产量的年均增长率约为 13.07%。 随着 2008 年 4 月扬子石油化工公司新建的 10 万吨/年丁二烯生产装置建成 投产，我国丁二烯的生产能力又得到了发展。截止到 2008 年底，我国丁二烯的 总生产能力达到 171.4 万吨 /年。 2008 年受国际金融危机影响下游市场出现萎缩，导致丁二烯需求量大幅下 降，迫使企业降低了开工率。2008 年我国丁二烯产量为 119.52 万吨，其中 DMF 法 68.65 万吨、ACN 法 36.52 万吨、NMP 法 14.35 万吨。 2009 年我国又有一些丁二烯生产装置建成投产。目前我国丁二烯的总生产 能力超过 196.4 万吨/ 年。 据统计，目前我国丁二烯生产企业有近 20 家，总生产能力已超过 196.4 万 吨，参见表 7.1。 表 7.1 我国丁二烯的主要生产厂家及产能情况表 单位：万吨/年 序号 企业 产能 生产工艺 1 中石油吉林石化 23.0 ACN 法 2 中石化扬子石化 21.0 DMF 法 3 中石化齐鲁石化 16.4 1 套 ACN 法，2 套 DMF 法 4 惠州中海油壳牌 15.5 NMP 法 5 中石化茂名石化 15.0 DMF 法 6 中石化燕山石化 13.5 1 套 ACN 法，1 套 DMF 法 7 中石油兰州石化 13.5 ACN 法 8 中石化福建炼油化工有限公司 12.0 ACN 法 9 中石化上海石化 11.0 DMF 法 10 中国兵器工业集团辽宁华锦集团 10.0 11 上海赛科石化 9.0 NMP 法 12 中石油大庆石化 8.1 DMF 法 13 蓝星天津石化 6.0 NMP 法 14 中石化高桥石化 4.5 ACN 法 15 中石油独山子石化 3.5 NMP 法 16 中石化工广州石化 3.4 DMF 法 17 北京东方石化 3.0 NMP 法 18 锦州石化 3.0 ACN 法 19 辽宁辽阳金兴化工厂 3.0 ACN 法 20 中石油抚顺石化 2.0 DMF 法 合 计 196.4 我国丁二烯生产装置主要集中在中国石化和中国石油两大集团公司所属企 业，其中中国石化的生产能力为 112.8 万吨/ 年( 含合资企业 )，约占总生产能力 的 57.43%；中国石油的生产能力为 53.1 万吨/年，约占总生产能力的 27.04%。 这些装置全部以裂解 C4 为原料进行生产，其中采用二甲基甲酰胺(DMF)工艺的 生产能力为 78.4 万吨/年，约占总生产能力的 39.92%；采用乙腈(ACN)工艺的生 产能力为 71.0 万吨/年，约占 36.15%；采用 N-甲基吡咯烷酮(NMP)工艺的生产 能力为 37.0 万吨/年，约占总生产能力的 18.84%。 中国石油吉林石油化工公司是目前我国最大的丁二烯生产厂家，生产能力 为 23.0 万吨/年，约占国内总生产能力的 11.71%；其次扬子石油化工公司，生 专业化工市场与投资顾问 3 / 7 产能力为 21.0 万吨/年，约占国内总生产能力的 10.69%；再次是中国海油壳牌 石油化工公司，生产能力为 15.5 万吨/ 年，约占国内总生产能力的 7.89%。 多年来，我国丁二烯一直处于供不应求。近年来，随着我国合成橡胶等工 业的迅速发展，丁二烯的表观消费量不断增加。 1995 年我国丁二烯的表观消费量只有 41.31 万吨，2001 年为 78.25 万吨， 2002 年为 82.74 万吨，2004 年达到 106.53 万吨；2006 年进一步增加到 121.53 万吨，比 2005 年增长约 7.53%，产品自给率达到 94.87%；2007 年我国丁二烯 表观消费量进一步增加到 144.71 万吨，同比增长约 19.07%，产品自给率为 93.98%，20022007 年表观消费量的年均增长率约为 11.83%。 2008 年受国际金融危机影响，下游市场出现萎缩，导致丁二烯需求量大幅 下降。据统计，2008 年国内丁二烯产量为 119.52 万吨，表观消费量为 130.2 万 吨。 2002 2009 年我国丁二烯产量、进出口量及表观消费量统计见表 7.2 和图 7.1。 表 7.2 20022009 年我国丁二烯供需平衡表 单位：万吨/年 年份 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 产能 94.7 98.7 112.7 116.0 146.5 161.4 产量 74.0 85.8 87.3 99.5 115.0 136.0 进口 10.4 13.6 19.6 14.7 8.9 11.2 出口 1.2 1.2 0.4 1.2 2.7 2.5 表观消费量 83.2 98.2 106.5 113.0 121.2 144.7 自给率 88.9% 87.4% 82.0% 88.1% 94.9% 94.0% 图 7.1 20022009 年我国丁二烯供需变化图 单位：万吨/年 目前，我国丁二烯总产能完全可以满足市场需求，但受原料、技术等因素 影响，产量一直较低。目前我国丁二烯的产量不能满足国内的需求，每年都需 大量进口。 尽管我国丁二烯目前还供不应求，但专家分析指出，趋势正在向供需基本 平衡转变。 7.1.2 丙烯腈生产与市场供应现状 丙烯腈(AN) 是一种无色的有辛辣气味液体，属大众基本有机化工产品，是 三大合成材料的重要原料之一，在合成树脂、合成纤维、合成橡胶等高分子材 料中占有显著的地位并有着广阔的应用前景。 2005 年我国主要生产企业丙烯腈产能约为 101.3 万吨/年（全国总产能约达 110 万吨 /年） ，产量达到 93.1 万吨，2006 年底我国丙烯腈主要企业总产能达到 102.5 万吨 /年，全国总产能约达 115 万吨/年。至 2009 年产能基本未变。 2010 年 7 月，吉林石化第三套丙烯腈装置两条生产线先后开车成功。至此， 吉林石化丙烯腈生产能力达到 42.4 万吨/ 年，比原来翻了一番，跃居国内首位。 这标志着吉林石化公司已成为全国最大的丙烯腈生产基地，为吉林市合成树脂、 化纤、碳纤维等产业加快发展奠定了基础。 目前，我国主要有 10 家丙烯腈生产厂家，年生产能力达 123.7 万吨。 表 7.3 我国丙烯腈的主要生产厂家及产能情况表 单位：万吨/年 序号 企业 产能 生产工艺 1 上海石化公司 13 2003 年从 6 万吨/年扩能到 13 万吨/ 年 2 大庆石化公司 8 2004 年 5 月扩建到 8 万吨/年 3 大庆炼化公司 8 - 4 齐鲁石化丙烯腈厂 4 - 5 抚顺石化腈纶厂 9.2 2006 年 8 月扩能至 9.2 万吨/年 6 吉林石化公司 42.4 2010 年扩能 7 安庆石化腈纶厂 8 - 8 上海赛科石化公司 26 2005 年 2 月底投产 9 大庆油田助剂厂 2 - 10 兰州石化公司 3.1 - 合 计 123.7 专业化工市场与投资顾问 5 / 7 我国 20022009 年丙烯腈供需状况见表 7.3 和图 7.2。 表 7.3 20022009 年我国丙烯腈供需平衡表 单位：万吨/年 年份 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 产能 64.6 73.4 80.0 101.3 102.5 产量 51.8 60.4 71.2 93.1 94.2 净进口 31.0 38.1 31.8 31.6 31.5 表观消费量 81.2 98.5 103.0 124.7 125.7 进口依存度 37.4% 38.7% 30.9% 25.3% 25.1% 图 7.2 20022009 年我国丙烯腈供需变化图 单位：万吨/年 目前世界丙烯腈产品用于腈纶生产约占 50%。随着西方国家腈纶产量逐年 减少，丙烯腈在纤维中的消耗比例正在呈逐年下降趋势。 7.2 丁腈橡胶上下游产业链分析 丁腈橡胶是丁二烯和丙烯腈两种单体经自由基引发聚合制得的一种无规共 聚物，分子结构中含有不饱和双键和极性基团-CN，使之具有耐油性能好、物理 机械性能优异等特点，其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶，耐磨性、耐热性、 气密性和粘接力也强。丁腈橡胶的缺点是不耐臭氧及芳香族、卤代烃、酮及酯 类溶剂，耐低温性差、耐臭氧性差，电性能低劣，弹性稍低。丁腈橡胶主要用 于制造耐油橡胶制品，不宜做绝缘材料。已经被广泛地应用于各种耐油制品， 如 O 型环、蛇（软）皮管、油封、皮碗、膜片、活门、垫圈、波纹管、燃料箱 衬胶、油罐衬里、印刷消耗品、印刷辊筒、绝缘地面垫板、硬橡胶零件、耐油 鞋底、织物涂层、泵的叶轮、油井刷布、管螺纹保护层、电线包皮、粘合剂、 橡胶手套以及食品包装用薄膜等方面，在汽车、航空航天、石油化工、纺织、 印刷等领域得到广泛应用。 图 7.3 丁腈橡胶上下游产业链 为了适应汽车工业、石油开采与炼制工业对橡胶部件更苛刻的要求，国外 丁腈橡胶生产商不断推出专用化、差别化及高性能化的特种丁腈橡胶产品，已 开发出多种特殊用途的 NBR。如 HNBR、PNBR、液态丁腈橡胶(LNBR)、XNBR、 共沉胶以及预交联丁腈橡胶等。这些特种丁腈橡胶以其优异的性能，使应用领 域不断拓宽，市场需求不断增加，成为 NBR 产品重要的分支。 HNBR 是最主要的特种丁腈橡胶，目前世界总生产能力已达 2.2 万吨/ 年， 生产厂家主要有德国 Lanxess 公司( 生产能力为 1.0 万吨/ 年)、日本 Zeon 化学公 司(生产能力为 1.2 万吨/年 )。主要的 HNBR 品种有德国 Lanxess 公司的 Therban 系列，加拿大 Polysar 公司的 Torna 系列(现已经隶属于 Lanxess 公司)和日本 Zeon 公司的 Zelpo 系列等。2003 年荷兰 DSM 公司以 Thortan 产品商标挺进 HNBR 领域，正式进入 HNBR 商业市场。中国石油兰州石化公司于 20 世纪 90 年 代中期采用自行开发的技术建成 30 吨/年 HNBR 中间试验装置，并有批量产品 投放市场。 到目前为此，世界上 PNBR 牌号已达 30 余种，且产量最大，用途最广。美 国 PNBR 已占 NBR 总量的 10%以上，西欧已达 30%。美国、德国、英国、日本 等国家已用 PNBR 部分地取代了块状橡胶。 PNBR 重要应用领域是作为合成树脂或塑料的改性剂，与环氧树脂并用，改 性酚醛树脂、PVC 塑料、 ABS 树脂、聚酰树脂、聚丙烯、聚醋酸乙烯等，还可 直接用作橡胶制品。例如，70%的 PNBR 和 30%的 PVC 掺混物可用来生产电线和 电缆套以及工作鞋和军用鞋底，这种掺混物制造的模压和挤压机械制品具有耐 油、耐臭氧和耐气候的性能。 LNBR 也是 NBR 受欢迎的品种之一，是一类低相对分子质量的合成聚合物， 常温下是液态。LNBR 主要用于树脂改性如环氧树脂改性，使其具有良好的韧性。 LNBR 也可用于潜油电机的灌油材料和电缆终端的灌封材料，也可用于水轮机抗 气蚀、抗磨损材料。LNBR 一般包括液体终端羧基 NBR、液体端琉基 NBR、端羟 基 NBR 等产品类型。 丁腈胶乳主要用于耐污染、耐油脂的纸张湿边添加剂。产品包括屏敝纸带、 高强度建筑用纸、砂纸和特种纸带及标签用纸等。在丁腈胶乳中，尤以羧基改 性丁腈胶乳性能好，用途最广。这是由于分子链中引入了羧基，增加反应活性， 使胶乳具备更强的粘接力，可用于制作纸浆胶