碳五碳九分离及综合利用行业分析报告文档格式.docx
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国家安监总局主要负责制定安全生产政策和规章制度,监督管理行业安全生产;
国家质检总局主要负责行业的产品质量监督管理。
在本行业内,政府职能部门依照相关产业政策进行产业调控,企业面向市场自主经营,开展市场竞争,市场化程度高。
行业自律组织包括中国石油和化学工业联合会及下设的精细化工专业委员会、中国橡胶工业协会及橡胶材料专业委员会、中国胶粘剂和胶粘带工业协会,上述行业协会主要发挥行业自律管理和服务作用,贯彻国家产业政策,规范企业行为,开展行业自律,维护市场秩序和公平竞争,联系行业内企事业单位和同业组织,参与制定行业发展规划,组织行业交流合作,统计分析行业相关数据和信息,为企业提供咨询服务。
2、行业主要法律法规及政策
(1)主要法律法规
(2)行业相关政策
二、行业发展状况
1、碳五、碳九分离及综合利用行业发展状况
碳五、碳九是在对石脑油及其他石油烃类原料蒸汽裂解制取乙烯过程中形成的副产物,由于裂解深度的不同,碳五产量一般约为乙烯产量的14%-20%,碳九约占乙烯产量的10%-20%。
碳五、碳九可用于生产一系列高附加值的化工产品,从而提高资源利用率,并提升企业的经济效益和竞争力。
由于碳五、碳九资源存在较高的经济价值及广阔的发展前景,世界各国越来越重视对碳五、碳九的开发,许多大型石油化工企业都把碳五、碳九馏分综合利用作为一项重要业务。
21世纪以前,欧、美、日等地区、国家已实现对碳五、碳九资源的综合利用,以分离提纯后的碳五各组分为原料,可以生产品种繁多的石油化学品、专用化学品、精细化学品和医药化学品等。
而碳五、碳九馏分在国内主要当做燃料来使用,造成极大的浪费和环境污染。
随着乙烯工业快速发展,以及国内外对碳五、碳九资源价值的不断挖掘,碳五、碳九资源精细化的发展越来越得到重视,碳五、碳九馏分的利用方向已由初期的混合利用逐渐转向了分离单组分利用,同时向制备精细化工产品方向发展。
经过近二十年的发展,我国的碳五、碳九综合利用行业已取得了长足的进步。
伴随着中国乙烯产业的快速发展和壮大,我国碳五、碳九资源规模增长迅速,已然成为全球碳五、碳九利用发展最快的地区之一。
根据隆众资讯统计,2017年我国裂解碳五生产量约为177万吨,实际深加工量约为157万吨,产业深加工量占比为88.52%;
裂解碳九生产量约为173万吨,实际深加工量约为130万吨,产业深加工量占比为75.19%。
近年来,在欧美地区因页岩气革命带来碳五、碳九资源减少的情况下,我国乙烯产业快速发展和壮大,已成为全球碳五、碳九产业增长最快和最重要的生产需求国。
2、碳五分离行业发展状况
碳五组分种类繁多,主要包含异戊二烯、环戊二烯、间戊二烯、异戊烯、1-戊烯、2-丁炔、3-甲基-1-丁烯、环戊烷、环戊烯、异戊烷、正戊烷等组分品种。
利用价值较高的异戊二烯、环戊二烯和间戊二烯含量约占碳五馏分总量的45%-55%。
其中,异戊二烯占15%-20%,环戊二烯占15%-17%,间戊二烯占10%-20%。
异戊二烯主要用于合成聚异戊二烯橡胶、SIS等热塑性弹性体,并可用于丁基橡胶和胶乳的制作。
环戊二烯主要用于合成不饱和聚酯树脂、乙丙橡胶第二单体、聚双环戊二烯树脂等。
间戊二烯主要应用于生产碳五脂肪族石油树脂和环氧树脂固化剂。
另外,从上述中间产品延伸,还可以用于制造路标漆、热熔胶、印刷油墨、合成涂料、粘合剂、橡胶配合剂、防水处理剂、纺织品上浆剂、工程塑料改性剂、发泡剂等。
碳五树脂类产品还可以经进一步加工生产出无色无毒无味、耐候性好的加氢树脂。
(1)异戊二烯
异戊二烯在国内碳五组分中含量占到15%-20%(质量占比)不等,异戊二烯是碳五分离过程中较为主要的产品,国内碳五分离装置的建设大部分是以生产异戊二烯为主要目的,异戊二烯的供需状况直接影响到碳五分离产业的整体运营情况。
异戊二烯在我国主要用于生产异戊橡胶和SIS,国内SIS对异戊二烯消耗占比由2016年的45%增长到2017年的46%,仍占主要消费市场;
同时异戊橡胶对异戊二烯的消费量占比也在明显增长,其消耗占比由2016年的29%已增长到2017年的32%。
2011年至2017年,国内异戊二烯产能年均增长率达13.8%,产量年均增长率在10.5%左右,异戊二烯产能、产量增长相对平稳。
国内异戊二烯开工率于2014年走向低谷后开始回升,2017年SIS市场的好转带动国内对原材料的需求量增加,异戊二烯市场转好。
目前我国异戊二烯下游主要消费市场以SIS市场为主。
随着国家“二孩”政策放开,以及网络购物的日益规模化发展,作为胶粘剂原料之一的SIS消费需求增长较快,其整体产业规模逐步扩大。
2017年巴陵石化、山东聚圣、金海晨光和广东众和等龙头企业累计共生产10.4万吨左右SIS,较2016年的9.3万吨增长约1.1万吨,增速约为11.51%。
另外,我国异戊二烯表观消费量由2011年的5.2万吨增长到2017年的19.9万吨,总体需求明显增加。
(2)双环戊二烯
双环戊二烯产品含量因碳五分离工艺和技术不同而有所差异,其产品纯度为77%-87%不等。
双环戊二烯应用市场广泛,可用于不饱和聚酯树脂、合成石油树脂以及DCPD加氢树脂等产品。
近几年,伴随着碳五整体分离量的增加,双环戊二烯维持了稳定的增长趋势。
2017年我国双环戊二烯年产量为27.0万吨,2011年至2017年期间产能年均增长率达7.3%,产量年均增长率在6.0%左右。
随着下游市场对产品质量的要求不断提升,国内DCPD加氢树脂产能不断扩增,消费渠道不断延伸,DCPD加氢树脂市场占下游消费市场比例由2016年的19%上升到2017年的27%。
双环戊二烯表观消费量已由2011年的16.1万吨增至2017年的25.7万吨,年均增长率达8.1%,其中2017年进口量由2016年的0.6万吨增长到1.8万吨,出口量由2016年的2.0万吨减少到0.5万吨,我国双环戊二烯需求量仍有较大发展空间。
(3)间戊二烯
间戊二烯是碳五分离装置的重要产品,不同批次的碳五原料中间戊二烯含量会略有不同,目前国内间戊二烯在碳五馏分中的占比在10%-20%不等。
我国间戊二烯产能自2014年后未有明显上升趋势,受到国内部分乙烯裂解装置原料轻质化的影响,2017年国内纯度在65%以上的间戊二烯产量略有下降,产量为17.5万吨。
2011-2017年国内间戊二烯产能年均增长率为13.8%,产量年均增长率在5.8%左右。
国内间戊二烯主要被碳五树脂和环氧树脂固化剂等下游市场消耗,随着近几年碳五树脂产能产量的增加,间戊二烯在碳五树脂方面的消耗比例逐年增加,2015年至2017年其在碳五树脂领域的消耗占比分别为64%、67%及70%。
间戊二烯表观消费量已由2011年的12.5万吨增至2017年的19.9万吨,年均增长率达8.01%。
3、碳九分离行业发展状况
乙烯装置副产的碳九芳烃馏分,也称裂解碳九,是由裂解石脑油等经抽提分离出碳五、苯、甲苯、二甲苯后的剩余馏分,约占乙烯总产量的10%-20%。
随着近年来多套乙烯装置的扩能改造,乙烯生产能力大幅提高,裂解碳九产量也逐年增加。
裂解碳九馏分组成极其复杂,目前国内外裂解碳九的开发利用均不如裂解碳五,主要用于生产碳九石油树脂、溶剂油或直接作燃料等,其中应用最广的是石油树脂,采用适当工艺合成的石油树脂可广泛应用于胶粘剂、涂料、橡胶及其他轻工业,残余的混合烃作为溶剂,这样可使裂解碳九的总利用率达到90%。
裂解碳九的成分繁多,可检出的组分约有150多种,从合成化学的角度可以将碳九分为两类,一类是活性组分,如苯乙烯和乙烯基甲苯类、双环戊二烯等,可聚合成碳九热聚树脂、碳九冷聚树脂产品,并且均可经过进一步加氢处理得到附加值更高的加氢树脂;
另一类是非活性组分,如烷基苯及稠环芳烃,在聚合过程中作为聚合溶剂使用。
随着近些年产业结构的调整,我国碳九的综合利用方向已由初期的混合利用逐渐转向了分离单组分的利用,同时向生产精细化工产品方向发展。
4、石油树脂行业发展状况
石油树脂是通过乙烯裂解副产品碳五、碳九等馏分为原料经过聚合而成的热塑性树脂,具有酸值低、混溶好、熔点低、粘合性好、耐水和耐化学品等特点。
根据原料的不同,石油树脂可分为碳五树脂、碳九树脂、共聚树脂及加氢树脂等。
石油树脂于1945年由美国首先开发成功,后在美国、欧洲、日本等地发展。
随着乙烯工业的发展,石油树脂的生产得到快速增长。
随着中国石油化工产业的迅速增长,石油树脂全球格局出现了较大变化。
从近年数据来看,欧洲、北美石油树脂产量持续下降,而亚洲石油树脂产量近三年稳步上升。
亚洲对全球石油树脂供应地位继续加强。
北美、西欧和日本是三大传统的石油树脂消费市场,近年其消费增长平缓,增长率分别为6%-7%、6%、4%;
东欧和中东的年增长率速度较高,约为8.5%以上;
亚洲正处于从农业经济向工业经济的转型阶段,是消费增长最快的地区,年增幅基本在10%。
上世纪80年代,随着我国乙烯工业的起步和发展,石油树脂行业亦随之起步。
近10年中国石油化工产业迅速发展,为石油树脂行业提供了所需的原料,国内石油树脂行业进入快速发展通道。
目前我国规模化的石油树脂生产企业约为20家,总生产能力在80万吨/年以上,可生产碳五树脂、碳九树脂、碳五碳九共聚树脂、加氢树脂等品种。
从石油树脂进出口数据来看,中国石油树脂产业整体在全球产业中的影响力在逐步提升。
(1)碳五树脂发展状况
碳五树脂以原材料区分主要包括:
1)以较高纯度间戊二烯(60%以上纯度)为主要原材料,催化聚合产出的碳五树脂;
2)以裂解碳五脱除异戊二烯、双环戊二烯后剩余组份为主要原材料,催化聚合生成的碳五树脂。
目前国内碳五树脂主要以间戊二烯石油树脂为主。
国内碳五树脂主要的应用领域有胶粘剂、路标漆、建筑装饰材料、包装材料、油墨、橡胶加工等。
其中,2017年路标漆用碳五树脂产量约在19.5万吨,约占碳五树脂总量的54%,是碳五树脂的主要应用方向;
胶粘剂用树脂在色泽、软化点等指标要求较高,产品附加值相对较高,2017年产量约在16.5万吨,其对于碳五树脂消耗占比由2016年的38%增长到42%。
2017年底,我国碳五树脂产能达到49.5万吨/年,较2016年增长幅度为7.1%,全年产量达到36.0万吨,较2016年产量增长9.1%。
目前国内碳五树脂生产企业主要为鲁华泓锦、惠州伊科思、淄博凯信、天利石化、山东玉皇、上海金森、濮阳班德路等,上述企业合计产能约26.1万吨,占全行业比重约为53%。
随着全球乙烯装置向亚太地区集中以及下游胶粘剂等领域持续增长,未来我国碳五树脂行业将持续增长。
此外,近年来以我国为代表的亚洲国家和地区的乙烯装置规模不断扩大,相应带来碳五原料的增加,全球碳五树脂的生产逐渐向中国、韩国等亚太国家和地区转移,亚太地区已成为全球碳五树脂的主要生产和出口基地,2011年至2017年,我国碳五树脂出口年均增长率达18.6%。
随着国内下游需求的回升和出口的持续增长,以及相对较低的成本优势,未来五年我国碳五树脂产量将继续保持增长。
(2)碳九树脂发展状况
我国碳九树脂的分类主要以生产工艺所区分:
1、碳九热聚树脂,通过热聚合方式以碳九为主要原材料生产的碳九树脂;
2、碳九冷聚树脂,通过催化聚合方式以碳九和茚馏分等为主要原材料生产的碳九
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