摘  要 随着科学技术和社会经济的不断发展进步，使用聚丙烯工艺生产的产品，在人们生产生活中应用范围不断地拓宽，应用市场也不断扩大。其中，聚丙烯生产的工艺技术较多，各种工艺技术之间有着诸多不同，所以通过不同工艺技术生产出来的产品和市场应用也各不相同。本文主要通过对不同聚丙烯工艺技术生产的产品进行分析，对比不同工艺技术生产的聚丙烯产品的不同之处以及各自的市场应用特点。

关键词：聚丙烯 ， 工艺技术，  市场应用

1 聚丙烯生产概述

1.1聚丙烯生产特点

不同的聚丙烯生产工艺有着不同的生产特点，目前国内的主要生产工艺除了Unipol技术、Novolen技术，Spheripol、还有HOPOL、Spherizone等。典型的聚丙烯生产工艺一般有三种，一种是Unipol技术，一种是Novolen技术，还有一种是Spheripol工艺技术。其中，Unipol工艺属于气相流化床生产技术，运用催化剂和流化床技术进行生产，将催化剂和流化床技术运用其中，极大地简化了生产流程，提升了生产的灵活度，也提高了稳定性。这种技术在生产过程中无需大量的设备，因此设备维修量不高，能源消耗也较低，设备可生产的产品种类多，应用范围大，产品性能统一。此外，这种生产技术因为使用了流化床技术，受到反应动力学的影响，操作中生产过程和缓，需要储存的物料数量也较少，操作安全系数高，避免了设备超压的危险。Unipol技术生产聚丙烯产品不会额外产出液体污染物，对环境友好，生产过程清洁环保，是一种符合现代生产需求的生产工艺。

Novolen工艺生产聚丙烯材料需要使用到气相立式搅拌床，这种工艺可以根据生产规模的不同选择不同类型的搅拌釜，具有灵活性强的特点。在催化剂的使用中，Novolen技术使用的反应器可以使催化剂在气相化合物中均匀分布，同时采用高效的催化剂，大大提升了反应的效率，缩短了反应停留的时间。

Spheripol工艺技术属于一种复合型的聚合技术，它可以组合气相共聚和液相均聚的技术。这种工艺最大的特点是可以自由地调节聚丙烯粉料的粒度分布，反应器结构也相对简单，体积较小，切换产品也较为快捷，能够有效节约成本，降低能耗。这种工艺的反应条件控制较为简易，产品质量也较稳定。

1.2聚丙烯生产设备

气相法的聚丙烯生产工艺早在20世纪中叶就有人进行了开发，相关的生产设备也在这一时期开始出现成型。1967年的BASF公司就设计了一种立式搅拌床反应器，用于气相聚丙烯的工艺制造。到了1969年，BASF公司和Shell公司使用这种立式搅拌床反应器，发明出了当时世界首台2.5万吨/年的气相聚丙烯工业装置。1970年左右，美国一家公司创造出了另一种生产设备，即卧式搅拌床气相反应器，进一步提高了生产效率。到了二十世纪八十年代初，气相流化床设备也逐渐趋于成熟，在聚丙烯产品的生产上投入使用。Novolen、Innovene工艺分别采用立式和卧式机械搅拌反应器。Unipol采用流化床反应器。

Spheripol工艺的反应器由管式反应器和轴流泵组成，反应器为全液体操作，浆液泵提供流体高速运动的动力并保证反应组分的良好混合。环管反应器中高的循环速率允许进行聚合物的高固体浓度操作，极高的长径比和物料高速循环可以造成良好的传热条件，传热效率高，传热面积大，管道压降小，因此能量利用也是经济的。

Spherizone 工艺是 Basell 公司新开发的聚丙烯生产技术，它是一种以气相、非茂金属催化剂来生产聚丙烯的工艺。Spherizone工艺采用一个管式反应器，通过独特的设计，将一个反应器分成可以独立控制反应条件的两个区域，这区域两个流体动力学行为完全不同，一个上升段，一个下降段，实现二区或多区循环，它们分别具有不同的工艺条件，即不同的反应温度、氢气和单体浓度，随着逐渐增大的聚丙烯粒子在这两个反应区的重复循环，使聚合物相间的均匀性不断，生产出分子水平的聚合混合物，极大改善了聚合物的性能，使聚丙烯的性能极限进一步扩展。同 Basell 传统的聚丙烯生产工艺相比， Spherizone 工艺生产的聚丙烯具有更宽的相对分子质量分布和良好的性能。

1.3聚丙烯生产的制造

聚丙烯是一种通用的合成树脂，性能优良，用途广泛。同时，聚丙烯还具有比重小，抗击强，易加工，电绝缘等优秀的材料特性，此外，它没有毒性，因此可以制造成多种类型的产品。使用聚丙烯材料进行生产制造，一般可以通过注塑、挤塑、吹膜、喷丝等等手段完成工业产品或者生活用品的制造，制造手段多样，制造出来的产品也有多种多样的使用渠道，包括但不限于电子产品、工业材料、医疗器械、或者产品包装等等。

我国目前生产制造聚丙烯产品的企业已经超过了80家，总生产能力极强，产量在全世界范围内仅次于美国，形成了多种工艺技术方法，多种生产规模并存的行业现状。但是我国的聚丙烯生产制造中低端产品偏多，大部分聚丙烯的高端市场都被国外的公司垄断，目前我国的聚丙烯生产制造存在盈利水平低，技术含量不高等问题，未来随着聚丙烯生产技术升级，生产效率提高，可能出现产能过剩的问题，许多聚丙烯生产制造企业届时将面临生产危机。

2 我国聚丙烯高技术产品市场现状

2.1 我国聚丙烯高技术产品市场需求

从聚丙烯产品自身的特点来看，聚丙烯具有无毒、无臭、无味等突出的环保特点，且是所有塑料中最轻的品种之一，成型性好，光泽度好，耐热、耐腐蚀，可用蒸汽消毒是聚丙烯的突出优点。因此相对于其他合成树脂，聚丙烯具有成本低，综合性能好、对环境友好等特点，近几年来对其他塑料的替代发展较快，市场需求增长相对较快，也推动了中国聚丙烯产业的迅速壮大。

近几年由于新建装置在大型化方面发展迅速，催化剂技术的进步和设备制造能力的提高、单线产能规模显著扩大，极大提升了装置的经济性，而在产品技术方面，生产企业也积极的开发生产高附加值、高性能的新产品，企业在国内市场竞争力有所增强。但相对于起步较早的发达国家，中国的聚丙烯仍有部分产品不能满足市场需求，需要依靠进口。

2.2我国聚丙烯高技术产品供给

近几年来，中国聚丙烯供给能力得到显著的提升，2014年，中国聚丙烯产能约为1646万吨/年，2018年已经增长至2258万吨，2019年全年新投产产能达到202万吨，行业产能增长迅速，而从原料供给来看，得益于煤化工与煤制烯烃的技术进步，煤制丙烯增长迅猛，以煤制丙烯为原料的PP 产能达到654万吨左右.在原油价格不稳定，且有所上升的大背景下，预计未来几年投产的产能中，煤制烯烃路线占比依然较高，其产能占比仍将不断扩大。

从产量来看，得益于不断突破、成熟的生产技术，以及下游需求的飞速增长，中国的聚丙烯产量保持稳定增长的态势，开工率也维持在高位，中国聚丙烯产量从2014年的1373.9万吨已经增长至2019年的2235.0万吨.2019年新投产的产能虽然带来了一定的供给压力，但仍不能很好的满足市场需求。

在对外出口方面，2012-2019年，中国聚丙烯树脂出口量整体上扬，出口量稳定增长，出口流向方面，主要是东南亚各国，但总体而言，中国聚丙烯树脂出口量的提高反映出本土聚丙烯厂商生产实力的增强，国际竞争实力的提高。2018年中国聚丙烯出口量达到了32.80万吨，2019年1-11月累计出口30.97万吨，预计全年约为33.23万吨。总的来看，近几年中国聚丙烯表观消费量保持稳定增长态势，增速也有所提升，2014年中国聚丙烯表观消费量达到了1724.9万吨，2019年已经增长至2533.9万吨左右，需求量增长稳定且规模较大。总体而言，对外依存度仍然保持在一个较高的水平。

2.3我国聚丙烯产业链整体分析

就聚丙烯产业链整体而言，上游主要是甲醇（主要通过煤炭制取）、石脑油（主要通过原油和煤炭制取）和丙烷等原材料，中游通过各种原材料制取丙烯，接着通过聚合得到聚丙烯（PP）材料。下游用途广泛，需求较大，按照用途主要包括塑编、膜材、高抗冲共聚、薄壁注塑和纤维等。

近期多省市拉闸限电、电煤供应紧张影响，加之动力煤市场的疯狂，市场供需逐步失衡，导致2021年我国煤炭价格自4月份起一路走高，到目前已达每吨1000元以上。目前国内出台相关举措保证煤炭供应，防止煤价持续走高，短期效果未定。受此影响，短期内或将对聚丙烯产量有所下降。

2.3.1上游现状

原油加工量的增长在很大程度上促进了石脑油产量的持续上升，同时石脑油生产与原油供给结构也有较为明显的关系，一般而言，同等重量的重质原油生产石脑油也越多。总的来看，2015-2020我国石脑油产量总体保持较为稳定的增长态势，2020年我国石脑油产量达到了4232万吨，同比增长8.6%，增速有所下降。相对稳定增长的石脑油是聚丙烯产业发展的原材料基础。

2.3.2下游结构

从聚丙烯下游需求结构来看，注塑制品依然为聚丙烯的主要下游需求，编织制品、注塑制品、BOPP薄膜等是聚丙烯最主要的应用领域。2020年，编制制品占比约29.80%，注塑占比约36.64%，纤维占比16.09%，其中注塑制品主要用在小家电、日用品、玩具、洗衣机、汽车和周转箱上，薄膜（BOPP）制品主要用于食品包装领域。

2.4我国聚丙烯发展趋势

2.4.1高端产品仍有国产替代空间

目前国内高端聚丙烯产品仍有较大市场空间，根据中国塑料加工工业协会发布的《塑料加工业“十三五”发展规划指导意见》，我国塑料加工存在产品结构不合理问题，在高端专用料、医用塑料、工程塑料尤其是特种塑料研发和应用上与国际先进水平差异较大，塑料管道产品以中低端为主。我们认为，在高端聚丙烯牌号产品上仍有较大的市场空间，未来在高端聚丙烯产品取得突破进展的企业，有望实现高端产品领域的国产替代以及高盈利。

2.4.2 PDH工艺有望持续发展

由于PDH路线的原料为丙烷，而丙烷具有燃料属性，在冬季一般价格偏高，从2015年来，几乎每年冬季来临，取暖需求带动丙烷消费，丙烷价格都会不同程度上涨，PDH的盈利都会有一定下滑。但是全年来看，PDH的经济性依然较高，盈利水平保持在较高水平。我们认为，未来随着美国油气产业链的发展，以乙烷、丙烷为主要成分的天然气液体（NGLs）将带动国际丙烷资源供应量的增长，即使国内丙烯价格处在较低水平，PDH盈利有望持续。

3 应用比较

3.1 聚丙烯生产情况

我国的聚丙烯生产从90年代以来一直向规模化发展，我国在90年代就引进并且建设了Basell公司的第二代液相本体法装置，还有气相法工艺如Amoco气相法工艺、Novolen气相法工艺等。中石化在我国国产的第一代环管法工艺应用的基础上开发出第二代双环管聚丙烯工艺，相应地建成了七套生产设施。按照目前在建的生产设施和将采用的工艺技术来看，我国的新增聚丙烯产能将以气相法工艺技术为主。

我国聚丙烯的生产情况还有其他特点，首先是我国的气相法生产技术实现了多元化的发展，引进了多种不同类型的生产工艺和先进生产设备，包括Unipol、Innovene、Novolen、等等，尤其是在世界聚丙烯生产中也处于优势地位的Unipol技术，发展尤为迅速，预计产能占到国内所有生产项目的四成之多，远高于第二位的Innovene技术。其次是国产聚丙烯生产技术稳定发展，国产的第二代环管技术成为了我国液相本体法聚丙烯生产的中坚力量。目前我国环管技术持续发展，衍生出了多种技术。此外，我国聚丙烯生产的原材料也逐渐丰富多元。我国煤化产业不断发展进步，MTO/MTP快速发展。多个煤基烯项目投入建设，丙烯下游都配套了聚丙烯的生产装置，为我国聚丙烯原材料多元化发展夯实了基础。

3.2市场效果比较

生产聚丙烯是“十二五”、“十三五”期间国内丙烯消费保持较快增长的最主要驱动力，其他下游产品消费增速较为平稳。“十四五”期间，随着国家经济全面进入高质量发展阶段，汽车家电等传统消费领域发展速度放缓，且各地政府加快推进限塑、禁塑政策，对丙烯下游消费增长起到消极作用，预计“十四五”期间丙烯需求增速将大幅回落至4%左右，到“十四五”末期，当量消费量达到5590万吨左右。

近年来，大多数新的大型炼油、乙烯联产项目和煤烯烃项目都配备了聚丙烯装置，因此，未来中国聚丙烯产能将大幅增加。同时，还需要考虑那些小型的落后聚丙烯装置，尤其是间歇式小体法装置将被逐步淘汰，估计等到2025年聚丙烯在我国的生产能力将达到更高的水平。随着中国经济快速发展，对各种化工原料的需求不断增加，导致了对聚丙烯的消耗量达到有史以来最高水平，因此我国将成为世界上聚丙烯最大消费国家。

3.3产品推广

我国聚丙烯行业进的国内需求旺盛，国内资本对于聚丙烯产品生产的积极性较高，我国未来一段时间内的聚丙烯产量将会持续地增长，几个在建的世界级炼化项目将对我国聚丙烯产品的产量产生巨大的影响，大幅度提高我国聚丙烯产品生产的能力，我国的聚丙烯年需求量也可能会突破1600万t，按照国内的生产设施都满负荷运行进行计算，聚丙烯市场的供需缺口会进一步缩小。此外，由于中东的丙烯产品发展速度加快，产能不断增加，从中东地区出口的聚丙烯材料在我国聚丙烯产品市场所占的比重大幅提高，强烈影响了我国聚丙烯进出口和市场格局，因此要不断提高我国聚丙烯产业的核心竞争力，稳固市场。

为了进一步推广我国的聚丙烯产品，提升竞争优势，应该进一步降低我国生产聚丙烯的能耗物耗，压缩生产成本，以形成竞争优势，应对国外聚丙烯的输入，扩大我国聚丙烯产品的推广范围，赢得国际市场。

3.4 应用前景

聚丙烯工艺技术生产的产品具有多种应用前景。其一是可以作为薄膜用料，聚丙烯薄膜的类型有BOPP薄膜、CPP薄膜等等。其中，BOPP薄膜是一种高档的薄膜，并且价格并不昂贵，对环境友好，因此在实际应用中取代了许多传统的包装材料，也符合国际上要求的食品健康标准。其二是用于汽车工业的聚丙烯材料产品。这种材料模量低耐热性也低，虽然抗冲击能力相对低，不能直接作为汽车配件使用，但是可以进行改良，改性PP产品具有耐热性强，不易老化的特点，广泛应用于汽车工业。其三，聚丙烯材料还可以应用于洗衣机的生产，很多洗衣机的内筒、桶盖、底座等部分都由PP材料制成。这类材料生产难度较大，需要共聚反应获得，也可以通过加入改良剂制得，制成的产品表面光滑，质感好，广泛运用于家用电器的制造，国内此类材料的制造还有很大的进步空间。最后，聚丙烯材料还可以制造出输送冷热水的管材，这种产品已经获得了市场认可，具有广泛的运用前景，但是国内的PP-R管材生产与国际先进水准还有差距，需要不断地改进和提升。

无论是国内还是国际，各大聚丙烯产品厂商为了提高自己产品的市场竞争力，都在不断地开发新的生产工艺、催化剂和新的产品，我国的聚丙烯产品生产技艺与国际先进水平依然存在差距，应该增加研发投入，弥补现存的不足，进而促进整个制造业的发展。

结论

国民经济的飞速发展和科技进步拉动包括聚丙烯产品制造工业在内的制造业蓬勃发展，各种工业产品在市场上得到推广和应用，聚丙烯产品也在工业品市场占据了一席之地。聚丙烯产品具有极高的使用价值和实用性，不同工艺技术生产出来的产品特点各不相同，具有不同的特性，因此这些产品被运用到不同的细分市场，具有不同的市场应用，应该加强工艺技术多元化探索，开拓出更加丰富多样的产品种类。

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