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从防疫防控中谈宁东关联产业链发展

2020-03-18高明明马飞龙张金豫

石油化工应用 2020年2期
关键词:宁东聚丙烯医用

高明明,马飞龙,张金豫

(宁夏宁东科技创业投资有限公司,宁夏银川 750409)

众志成城,抗击疫情。春节前后新型冠状病毒感染的肺炎疫情形势日趋严重,疫情防控物资频频告急。如消毒剂、防病毒口罩、医用手套、护目镜、医用防护服等,一时紧俏。国内化工企业纷纷加班加点紧急生产相关原料,宁东及周边化工企业也结合自身产业实际,助力疫情防控。同时宁东产业链尚不完整,仍需延伸。对此,本文进行了详细分析。

1 防疫医疗物资种类

防疫医疗物资包括消毒剂、医用护目镜、医用防护服、防病毒口罩、医用手套、医用绷带、医用氧等。对上述医疗物资加工生产所用材料进行分析,梳理宁东及周边地区供应情况,绘制辐射图(见图1)。

图1 防疫医疗物资材料分析辐射图

2 宁东及周边相关产业链

2.1 宁东基地及周边聚烯烃产业链情况

国家能源集团宁夏煤业拥有200×104t/a 聚烯烃产能,成功开发高熔指纤维1101SC;宝丰集团拥有60×104t/a 聚乙烯、60×104t/a 聚丙烯产能,目前紧急转产高熔指聚丙烯纤维S2040,该生产线单日产量可达1 000 t以上;永大石化拥有1.5×104t/a 聚丙烯产能;宁夏宝润新能源拟建30×104t/a 聚丙烯装置;宁夏润丰新材料拟建30×104t/a 聚丙烯装置;宁夏石化拥有10×104t/a 聚丙烯产能,并成功开发高熔指纤维NX40S 和NX60S,目前装置已转产NX40S 产品,2020 年2 月,全月将排产3 000 tNX40S 产品,全部驰援湖北疫情防控需要。

2.2 宁东基地周边聚氯乙烯产业链情况

宁夏英力特化工股份有限公司年产聚氯乙烯(PVC)18×104t、宁夏金昱元化工集团有限公司年产聚氯乙烯(PVC)22×104t。

2.3 宁东基地氨纶产业链情况

宁夏宁东泰和新材料有限公司生产的纽士达牌氨纶,通过0eko-Tex100 认证,具有安全卫生、质地轻、弹性好、柔软度高等特点,广泛应用在医用绷带、纸尿裤等卫材领域产品中。

2.4 宁东基地及周边消毒液产业链情况

2.4.1 宁东企业 宁夏水投清水源水处理科技有限公司拥有3×104t/a 的次氯酸钠生产能力;宁夏维水源化工产品有限公司拥有2.5×104t/a 的次氯酸钠生产能力,疫情期每天生产100 t 左右10 %的次氯酸钠原液。

2.4.2 宁东周边氯碱企业 宁夏英力特股份有限公司捐赠20 t 次氯酸钠;宁夏金昱元化工集团有限公司捐赠30 t 次氯酸钠;宁夏格瑞洁医疗科技有限公司向170 多家企业发放28 t 次氯酸钠原液。

2.4.3 其他 宁夏石化将车用尿素车间改造生产双氧水,平均日生产量约30 t;宁夏日盛高新产业股份有限公司紧急配制40 t 15 %的次氯酸钠助力疫情防控。

3 国内外相关产业发展情况

3.1 技术先进性分析

目前疫情防控医疗物资产品中,医用级高级PC及其PC 改性产品、PE 透气性材料、非织造布、氨纶弹性纤维等生产技术难度较高,下游相关的疫情防控医疗产品附加值也较高。

3.1.1 医用非织造无纺布 非织造布是由高端聚丙烯加工而成,市场价格约为1.3 万元/吨,主要用于医用口罩、纱布、手术覆巾、手术衣等制造。常见的生产方法有熔喷法、纺粘和复合法[1],生产工艺包括热粘、纺粘、熔喷、水刺法等,其中熔喷法非织造材料纤维结构较细,直径多在0.5 μm~4 μm,尤适用于做过滤材料[2]。宁东基地有很好的煤制聚丙烯产业链,目前神华宁夏煤业集团采用氢调法扩产高熔指产品,并将进一步摸索挤压机高流动状。宝丰集团将一套采用英力士聚合技术的聚丙烯装置部分转产生产高熔指纤维料S2040。

3.1.2 氨纶弹性/复合纤维材料 我国氨纶产量约为40×104t/a,约占全球产能60 %,满足自给的同时实现对外出口。氨纶弹性/复合纤维材料因其质地轻、弹性好、柔软度高等特点,广泛应用于服装面料制造,在医疗领域可用于医用绷带、纸尿裤等产品的加工[3],市场价格约为2.3 万元/吨。宁夏宁东泰和新材料有限公司主要从事差别化氨纶及化学纤维产品的制造与销售,是国家高新技术企业,拥有差别化氨纶技术研发中心和氨纶产品性能检测平台,使用的原料聚四氢呋喃由以煤基多联产为产业链的中国石化长城能源化工(宁夏)有限公司提供,形成了独具宁东特色的现代煤化工产业优势。

3.1.3 医用高级PC 及PC 改性产品 医用高级PC 及其PC 改性产品,具有优异抗冲击性、透明性、耐热和耐寒性、稳定性、韧性、抗蠕变性、电性能等特点[4],在医疗器械领域的应用占比约为3 %,市场价格约为2.5万元/吨。目前由于PC 及其改性产品的制造工艺难题,国内PC 生产仍处于落后地位,宁东区域尚无相关生产企业。国外主要集中在美国、西欧和日本,约占全球生产能力的80 %。美国GE 公司是世界上最大的PC生产商,生产能力为57.3×104t/a。美国陶氏化学公司是世界第三大生产商,现已在美国、德国和日本拥有17×104t/a 的生产能力。日本也是PC 的生产大国之一,在亚洲处于垄断地位,同时还是PC 出口大国,50 %以上的产品用于出口。

3.1.4 PE 透气膜材料 PE 透气膜是在LDPE/LLDPE聚乙烯树脂载体中,添加50 %左右的特种碳酸钙进行共混,经挤出成膜后定向拉伸一定倍率而成。PE 透气膜材料作为医用防护服专用料,要求高静水压、高透气量、高耐磨和高耐渗性,加工标准要求严格,技术先进性高,产品附加值高[5],市场价格约为1.5 万元/吨。目前宁东基地有宁煤、宝丰等企业可生产PE 产品,但尚无PE 透气膜材料生产企业。广州金发科技作为国内PE透气膜材料标准起草单位,市场占有率处于国内首位,年销量约为2×104t。

3.2 产业集群完整性分析

高分子材料的发展,针对不同领域的应用,形成了极大通用材料,以及极大工程塑料,而且在一些特殊领域应用的特殊材料[6]。可以说现在的衣食住行,离不开高分子。而本次抗击新型冠状病毒战役中,高分子材料同样发挥着非常重要的作用。疫情防控物资医用消毒剂、口罩、防护服、手套、护目镜、绷带等,均离不开高分子材料的应用。

3.2.1 国内产能巨大,口罩专用高分子材料需求总量有限 中国是国际口罩生产大国,口罩现有生产能力为2 000 万只/天。据中国纺织网数据,2018 年我国各类口罩产量45.4 亿只。结合市场数据1 吨高熔指聚丙烯纤维料可生产近25 万个聚丙烯医用防护口罩,即使全部口罩用聚丙烯生产,也仅有2 万吨左右体量,仅占高熔纤维料供应的3 %不到。即使本次口罩需求量较大,对市场的影响应该在适当范围内。

3.2.2 专用高分子材料附加值高 3M 公司是一家百年老企,有安全和工业、交通和电子、医疗健康、消费品四大板块,世界500 强的企业,2005 年被评为全球最具创新精神的20 家公司之一,开发近7 万多种高品质产品,在全球60 多个国家和地区设有分支机构,产品在200 多个国家和地区销售,年营业额逾212 亿美元。从2003 年非典时期第一次进入民用消费领域,到雾霾在中国多个城市的大肆横行,3M 公司的N95 口罩逐渐赢得了中国消费者的信赖[7]。有业内人士估计,3M 占据了近乎90 %的中国防霾口罩市场。防控医疗物资用到的高附加值核心材料仍掌握在国外如3M 公司手里,归根结底是3M 公司掌握着核心技术。例如3M 的高效静电滤棉技术,相比较传统的过滤材料,在不提高呼吸阻力的前提下,提高过滤颗粒物的效率。由于缺少核心技术,国内口罩产品无法进入高端领域细分市场,口罩在国内的利润率较低。

3.3 其他物资的国际竞争力评价

3.3.1 聚乙烯、聚丙烯纤维料 2018 年我国化工新材料产量为2 210×104t,自给率为65 %;工程塑料产量306×104t,自给率为55.9 %;功能性膜材料50×108m3,自给率为80 %。2018 年我国聚乙烯产量为1 453×104t,聚丙烯产量为2 070×104t。高端聚烯烃产量为435×104t,消费量1 138×104t,自给率仅为38 %。2018-2022 年,预计国内聚乙烯产能会新增1 532×104t/a,聚丙烯产能会新增575×104t/a。数据统计,国内有32 家生产高熔指无纺布纤维料的企业,2019 年国内聚丙烯纤维料产量约170×104t,同比2018 年增长7.5 %。其中高熔指聚丙烯纤维(口罩)料95×104t,同比增长15.8 %;中熔指聚丙烯纤维料77×104t,相比基本持平。2019 年全球新增了695×104t 聚乙烯(PE)的产能,受美国大肆扩产的影响,全球聚乙烯(PE)市场2019 年已经陷入供应过剩的困境,2020 年将面临更大的过剩压力。2020 年全球将新增834×104t 的聚乙烯(PE)产能[8,9]。随着化工原料来源多元化,今后LLDPE 市场将呈现石脑油化工产品、甲醇制烯烃(MTO)化工产品、进口产品三分天下的局面[10]。

3.3.2 丁腈橡胶 丁腈橡胶(NBR)由丁二烯、丙烯腈经乳液聚合而成的共聚物,全球NBR 的总产能增加较为迅速,而且其产地主要集中于亚太与欧洲等地[11]。从生产的布局来看,大型厂家集中于东亚,市场的缺口则在于中国以及南亚等国家。近几年NBR 技术主要集中于聚合配方、工艺等的完善以及NBR 新产品的开发等方面,从多个角度来提升丁腈橡胶整体的性能[12,13]。现阶段,丁腈橡胶有关产业有很大发展空间。

3.3.3 聚氯乙烯 我国PVC 产业的现状是产能过剩,当前国家政策引导,在国内煤炭、盐矿以及石灰石资源丰富的中西部地区,建立产业一体化装置已经成为了一个必然的趋势,通过进行煤炭-电力-电石-PVC-电石渣水泥的产业体系构建,实现了资源的优化配置,提升生产效率[14]。

4 发展建议

以强化石油产业、整合传统化工、发展化工新材料、升级化工新能源作为行业高质量发展的主导方向,推动我国石油和化工产业质量、生产效率和效益水准的转型升级。

4.1 推进新材料空白技术开发,传统材料技术升级

行业高速增长的同时,结构性矛盾也逐步显现,我国仍是世界上最大的聚烯烃进口国,高端化的聚烯烃产品对外依存度更高。从全球市场看,高端聚烯烃生产主要集中在西欧、东南亚和北美地区,中东以大宗通用料为主。以茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)为例,西欧、东南亚和北美的市场规模占有率分别达到37 %、23 %和16 %,其中日本是东南亚mLLDPE 主要生产国[15]。POE 弹性体、EVOH、茂金属聚丙烯、环烯烃共聚基本没有实现工业化生产,与国际先进水平仍有较为明显的差距,部分产品仍处于工业化生产的空白,部分产品产能规模较大,但工艺技术和产品质量与国际先进水平存在较大差距,高端专用牌号生产和开发力度依然欠缺。

国内高端聚烯烃未来发展方向为通过催化剂和关键配套原料技术的突破,推动茂金属聚丙烯实现工业化批量生产供应,大力提升超高相对分子质量聚乙烯、聚丁烯-1 等国内产能规模较大,推动POE 弹性体国内空白技术工业化,在现有研发基础上加快实现工业化突破。传统化工材料如聚氯乙烯(PVC),在离子交联改性提高耐热性仍需加大力度[16]。

4.2 以市场为导向,协同创新始终是化工新材料发展的关键

不能重产品、轻应用,始终把市场导向作为创新的重点和发展的方向,注意与下游用户开展协同创新,为客户提供整体解决方案,适应多元化、特性化的用户需求。重大关键技术是买不来的,讨不来的,创新始终是化工新材料发展的关键。瞄准产品的高端化差异化,加强以企业为主体的创新体系建设,关键集中力量攻克一批“卡脖子”技术、补短板技术、颠覆性技术和关键设备,建设高质量、高标准、高水平的公共创新平台(宁东中试总部基地)。

4.3 建设宁东现代煤化工中试总部基地的重要性

依托宁东基地强大的产业优势,立足宁东,面向能源金三角,辐射全国,充分发挥中试基地在技术成果转化中解决“最后一公里”的难题,发挥中试总部基地示范引领作用,强化服务企业能力,使宁东中试总部基地成为开展科技创新和市场化的创业投资的重要载体,推进中试成果转化、东西部协作、园区技术升级和产业集群的重要平台。推动与国家大院大所、东部科研院所、高校、企业广泛合作,成为东西部科技合作的重要纽带和桥梁,聚焦煤化工上下游产业链,打造“对外招商、对内营商”的现代煤化工中试总部基地。

4.4 建设宁东工程塑料技术中心的重要性

聚烯烃是全球产量最大的合成高分子材料,宁东基地是我国重点煤基烯烃生产聚集地之一,已形成聚烯烃产能320×104t/a,未来规划新增产能190×104t/a,总产能将达到510×104t/a,成为名副其实的“世界烯烃之都”。但单纯的增长产能并不能真正成为高质量发展的“烯烃之都”,对宁东基地来说,亟需发展高端牌号和专用料新产品,以实现与“能源金三角”周边煤化工基地的差异化发展。因此,加强产业新技术、新产品开发研究,打造一个以工程塑料为主的聚合物新材料创新平台成为宁东基地的迫切需求。建设一个以聚烯烃为核心、以其他聚合物新材料为补充,集技术开发、新产品研制、标准制定和认证、检验检测、高端人才培育、科技企业孵化等多功能于一体,服务宁东基地、辐射银川都市圈、面向全区乃至全国的高水平协同创新平台,为促进我区聚烯烃及聚合物新材料产业高质量、可持续发展提供技术支撑。

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