聚乙烯和聚丙烯生产工艺的比较

烯烃作为一种重要的化工原料,在工业发展中起着非常重要的作用。随着国民经济的快速发展,中国已成为世界上最大的聚烯烃生产国和消费国。

聚烯烃是乙烯、丙烯、1-丁烯等α-烯烃聚合得到的热塑性树脂的总称。它具有机械性能好、化学稳定性强、加工性能好的优点。聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)是应用最广泛的聚烯烃产品,本文主要从工艺技术、市场情况、工艺成本等方面对这两种产品进行分析。

1,聚乙烯

1.1聚乙烯工艺技术路线

聚乙烯产品按密度大致可分为LLDPE、HDPE和LDPE/EVA。目前市场上使用的主流工艺如下:LLDPE的生产工艺只有Unipol气相流化床工艺。目前国内共有39套该工艺设备,单台最大生产能力为65万吨/年。

HDPE的生产工艺有CPChem的双环管、INEOS的气相流化床工艺和巴塞尔Hostalen的低压釜工艺。目前国内有五套低压釜工艺装置,最大产能45万吨/年,INEOS和CPChem的工艺不转移。

LDPE/EVA的生产工艺有埃克森美孚和巴塞尔高压管工艺。目前国内有11套巴塞尔高压管式工艺装置,最大产能50万吨/年,埃克森美孚工艺未转让。

1.2聚乙烯产品市场

聚乙烯产品的消费结构如图1所示。

图1聚乙烯产品消费结构

截至2019年底,国内聚乙烯总产能为2025万吨,到2022年,国内聚乙烯总产能将达到2485万吨;国内PE表观消费增长率按5%计算。到2022年,国内PE表观需求为3485万吨,仍处于供不应求的状态。近三年平均消费LDPE占18%,HDPE占44%,LLDPE占38%。

1.3聚乙烯工艺成本分析

聚乙烯的工艺成本见表1。

表1聚乙烯工艺成本

1.4聚乙烯工艺分析

Basell高压管式工艺

根据市场数据,预计2022年Basell高压管工艺生产的EVA国内总产能将达到240.3万吨,远高于2.091.0000吨的需求,存在产能过剩风险。另外,高压管式法生产LDPE产品利润低,工艺操作复杂,反应压力大,危险性大。结合近几年的市场情况,低密度聚乙烯的表观需求及其年增长率与高密度聚乙烯和LLDPE相比也相对较低。

1.4.2巴塞尔Hostalen低压釜工艺

PE产品价格方面,随着市场的波动,近几年HDPE价格比LLDPE高600 ~ 1000元/t。巴塞尔Hostalen低压釜工艺具有反应器空间小、牌号切换时过渡物料少、温度范围宽、操作简单、过程控制容易、单程转化率高等优点,是目前市场上唯一转移的HDPE生产工艺。

1.4.3Unipol气体流化床工艺

Unipol气相流化床工艺具有工艺简单、设备少、投资低、操作方便、不易结蜡等优点。反应器压力可通过乙烯分压调节,生产规模大,产品范围广。

2.聚丙烯

2.1聚丙烯工艺技术路线

聚丙烯产品大致可分为均聚物、无规聚丙烯和* * *聚丙烯,其中* * *聚丙烯产品包括无规* * *聚(PPR)和抗冲* * *聚(PPB)。目前可以采用的主流生产工艺有:美国Rhuems的Novolen立式搅拌釜工艺,国内有7套,最大产能45万吨/年。

美国Grace的Unipol流化床工艺在中国有17套,最大产能60万吨/年。日本JPP卧式搅拌床工艺,国内2套,最大产能30万吨/年。

利安德巴塞尔Spheripol环管技术,国产***11套,最大产能60万吨/年。

Leander Basel Spherizone多区反应工艺,国内4套,最大产能50万吨/年。中石化ST环管技术,国产***51台,最大产能40万吨/年。

2.2聚丙烯工艺成本分析

聚丙烯的加工成本如表2所示。

表2聚丙烯工艺成本表

2.3聚丙烯工艺分析

Unipol气相流化床工艺

Unipol气相流化床工艺具有工艺流程短、设备少、反应器内部结构简单、物料停留时间短、产品切换快等优点。主要用于生产均聚物和无规聚合物,两台流化床气相反应器可串联运行,生产抗冲击聚合物产品。

2.3.2Spheripol工艺和Spherizone工艺

Spheripol和Spherizone工艺80%的产品品牌是重复的。Spherizone主要用于生产高端品牌产品,其产品在性能和价格上有一定优势,但高端产品的市场容量有限,Spherizone的生产规模不宜过大。

与spherizone工艺相比,Spherizone工艺的投资、能耗和成本略高,Spherizone工艺的控制更稳定,易于操作。spherizone工艺的多区反应比较复杂,换产时间长,换产过程中容易出现波动。