CPVC技术突破推动 产业发展驶入快车道
□ 中国石化化工销售有限公司齐鲁经营部 刘维汉
氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂是聚氯乙烯(PVC)树脂经氯取代反应制得的无规高分子材料,作为PVC重要的改性产品,具有耐热、耐候、耐化学介质腐蚀、阻燃、阻烟及无色、无味、无嗅等优越的理化性能,是近几年来应用领域发展速度较快的新型塑料材料。国外对CPVC的研制和开发较早,美国、欧洲及日本等先进国家和地区对CPVC材料的研制和开发已经日趋成熟,其制品应用范围覆盖了有耐温耐盐要求的氯碱化工、矿山、建筑、电力温泉浴场、原油采集与输送、具有较高消防要求的电子电气产品的包装、建筑装潢、交通设施(包括航空)等众多领域,所以CPVC塑料制品具有极大的市场潜力,尤其是在中国这一庞大的塑料市场中,CPVC塑料尚属新产品、新材料,其利润空间和市场发展空间均有很大的吸引力。
标志CPVC树脂技术水平的重要指标是氯含量,较高的氯含量可赋予制品更高的耐热性能,但高氯含量CPVC树脂在生产、使用过程中有三方面的技术要求:①用于氯化反应的PVC树脂必须是专用树脂,这种树脂需具备孔隙率高、皮膜薄、耐老化性能强等特点;②需要有先进合理的氯化生产工艺;③高氯含量的CPVC树脂难以加工,需要有与之相适应的制品加工配方和加工工艺。由于国外公司研发、生产和应用方面起步较早,技术水平较高。例如,美国路博润(原诺誉化工)、日本钟渊、积水化学等都有氯化的PVC专用树脂,所生产的CPVC树脂经配方研究制成高附加值的管材、管件专用料对外出售。
需求潜力巨大
世界发达国家已经形成了完整的CPVC应用体系,具有成熟的应用领域和市场,已形成品种系列化、专业化和精细化的产业格局,行业健康快速发展,正逐步在输水管道、市政工程、埋地电力管网等领域取代PVC树脂产品。目前CPVC国内下游需求主要为管材、管件、板材、片材、埋地式高压电力电缆用套管等领域,年消费量3万~4万吨。CPVC硬制品除了具有使用寿命长、维护费用低外,还具有良好的阻燃自熄性,因而特别适合于高层建筑、车船、飞机等要求阻燃的领域;用CPVC制成的板材和管材可用于贮存和输送100℃以上的腐蚀性介质,适宜在氯碱工业中作管道和电解槽等;因其良好的耐水性、绝缘性和介电特性还可用于制造纤维、黏结剂及耐高温电缆料。欧洲发达国家在上世纪90年研制开发了建筑物内排污、废水(高、低温)系统用CPVC管材管件,美国经国家环境卫生基金会可饮用水认证,也促使数百万居住小区采用CPVC管材。在我国因为尚未研制出通用塑料热排水管道,在热废、污水的排放方面,大部分仍在使用建筑行业已遭淘汰的铸铁管道,只在上海、广东、山东、北京、天津等发达地区使用CPVC管材,随着我国城市化进程的加速,CPVC市场应用增长潜力巨大。
国外生产成熟 国内刚刚起步
CPVC高端产品基本采用进口原料,主要来源是美国路博润(原诺誉化工)、日本钟渊、积水化学等,美国路博润生产的CPVC树脂产品氯含量可达70%~75%,在耐热、阻燃、耐老化性等方面具有优越的性能。经过50多年的发展,CPVC在国外已有多种生产方法,产品呈现多样化、系列化,并渗透到多个应用领域,市场需求在不断增加。世界产能从2007年的9万多吨,增到目前的16万吨,CPVC的生产厂家也由过去的几家发展到现在的几十家。由于CPVC优异的性价比,美国路博润于1993年将PVC树脂全部转为生产CPVC,产能也逐渐扩大到目前的10万吨。2011年国外主要CPVC生产企业及产能统计见表1。
我国CPVC的研究生产起步较晚,直到上世纪90年代,国内才有部分厂家采用水相法相继生产出CPVC树脂,但生产的树脂始终无法达到国外产品水平,不能满足高端管材、管件等CPVC制品的加工要求。2011年9月,上海氯碱化工公司经过多年的努力,建成了万吨级CPVC产能装置,满足了国内部分市场的需求,打破了国外企业对中国CPVC市场的长期垄断,中国石化齐鲁分公司氯碱厂也开发生产了可氯化聚氯乙烯新产品,经下游加工企业使用,性能良好。近年来,国内CPVC树脂的生产正逐步转向水相法生产,其发展势头非常迅猛,特别是山东地区,新上产能迅速增加,规模不断扩大。2011年底,国内CPVC树脂产能达到5.8万吨,实际产量超过4万吨。2011年我国主要CPVC生产企业及产能统计见表2。
目前,我国CPVC树脂的生产大多是由稍具规模的CPVC生产厂家利用其原有设备及工艺,采用普通低聚合度PVC树脂为原料进行的。尽管其工艺也是采用水相悬浮法,但国产CPVC树脂有两个明显缺陷:一是其氯含量只能保持在66%左右,而国外优质的CPVC树脂氯含量则可达70%~75%;二是由于国内氯化工艺粗糙,材料的拉伸强度、屈服强度、弯曲强度指标较低。
国内CPVC市场仍以进口产品为主,部分企业使用国内氯碱企业生产的通用PVC粉料,我国主要PVC原料供应商产能产量统计见表3,主要CPVC加工企业见表4。另外,我国江苏、浙江地区有一些企业主要做一些CPVC进口加工,它们大多从国外进口CPVC混配料,加工成型后再将制品出口国外,每年用量大约在8000~10000吨。出口方面,江苏天腾化工有限公司和潍坊高信化工有限公司的部分产品主要出口到中东、南非、泰国等不发达地区,每年出口量在3000吨左右。
表1 2011年国外主要CPVC生产企业及产能统计 万吨
企业 产能
美国路博润 10
(原诺誉化工)
日本德山积水 2
日本钟渊化学 1
碳化物工业 1
德国巴斯夫 1
法国ALf Atochem 1
合计 16
表2 2011年我国主要CPVC生产企业及产能统计 万吨
企业名称 产能
上海氯碱化工股份有限公司 1.0
江苏天腾化工有限公司 0.5
东营旭业化工有限公司 0.5
陕西金泰氯碱化工有限公司 0.5
潍坊高信化工有限公司 0.4
河北沧州元贞新材料有限公司 0.3
威海金泓化工有限公司 0.2
潍坊市亚东化工有限公司 0.2
临朐县发达化工有限公司 0.2
表3 2011年我国主要PVC原料供应商产能及产量统计 万吨
企业名称 产能 2011年产量 加工CPVC用牌号
中国石化齐鲁分公司氯碱厂 60 60 QS-C62
天津大沽化工有限公司 80 72 SE-700、SR-800
河北金牛化工股份有限公司 20 14 SR800
天津渤海化工有限公 14 11 SG-7、SG-8
表4 2011年国内主要CPVC进口加工企业 吨
企业名称 原料来源 产能
中国佑利控股集团 美国路博润公司 2000
环琪(太仓)塑胶工业有限公司 美国路博润公司 2000
昆山协羽管道阀门音像公司 德山积水公司 1000
上海佑利积水管道有限公司 德山积水公司 1000
宁波北仓塑胶防腐阀门厂 美国路博润公司 1000
上海汤臣塑胶实业有限公司 钟渊化学公司 500
天津鸿泰塑胶管业有限公司 美国路博润公司 500
合 计 8000
产业发展将迎来爆发期
2011年我国PVC 产能2162万吨,同比增长5.8%,产量1295.2万吨,同比增长12.5%,整体开工率不足60%。2012年上半年国内PVC累计产量670万吨,同比增长4.6%。近年来我国PVC产能急剧扩大,预计未来几年PVC产能、产量都将逐步增加。预计2015年将达到2778万吨,产量将达到1632万吨。
2010年底以来,受全球经济环境以及国内房地产调控影响,外部市场需求减弱,PVC产能过剩与盲目扩能的矛盾愈加尖锐,市场竞争更加激烈,PVC价格下行压力加大,产品价格逐次走低,一直维持在6400~7100元/吨低价运行,导致2012年上半年六成以上PVC企业亏损。目前,我国PVC树脂品种牌号还比较单一,通用型牌号多,专用型牌号少,难以满足日益发展的塑料工业的要求,推动产品的转型升级迫在眉睫,为此加大技术改造力度,引进和开发多种用途PVC树脂专用料,将是氯碱行业今后的发展重点之一。
CPVC塑料具有优异的耐化学腐蚀性、阻燃性和力学性能,在恶劣的工况下具有更长的使用寿命,且质量轻、安装方便,因此CPVC管材、板材拥有广阔的市场。2011年以来,PVC价格一直在6400~7100元/吨,而同期进口CPVC树脂价格在10000~12000元/吨,混配料价格更在20000元/吨以上,利润空间巨大。近年来,随着化学板材、管材在我国各领域的长足发展,CPVC板材、管材的市场需求量逐年递增,由于其综合性能优越,应用范围十分广泛,特别是在热水管道、耐腐蚀流体管道及超高压电力电缆埋管的应用中发挥越来越重要的作用,发展前景十分看好。我国目前CPVC材料主要应用在管材领域,且尚在开发阶段,生产厂商大多靠进口的配方料进行生产,因而制品价格相对较高。2009年我国CPVC产量约1.4万吨,消费量2万吨,到2011年,我国CPVC需求已增长至4万吨,市场供不应求。前期由于成本因素,有不少厂家以橘红色PVC管冒充CPVC管,以低价进入市场,造成使用单位对CPVC性能的误解,使CPVC推广难以开展,进入2012年以后,随着下游用户对CPVC性能的逐步了解,以及国家相关行业标准的出台,一些大型企业相继投入生产,CPVC产量质量有了较大提高。按照以往经验,一旦国内公司成功研制出参与国际竞争的产业科研成果,欧美日等发达国家将逐步放开对中国企业的技术封锁,转让技术,上海氯碱化工水相法技术研制成功后,杭州电化耗资5000万元从法国阿科玛公司购买了固相法氯化工艺及共混料配方,河北盛华化工有限公司经过多次与法国阿科玛公司接触交流,拟引进CPVC的生产技术和混料技术,而上海氯碱化工也计划在“十二五”期间建设5万吨或10万吨的CPVC项目。同时日本三井物产2012年与一家印度当地公司以及日本材料公司KANEKA签订初期合资协议,准备在印度筹建工厂生产CPVC,以此加速推进在印度的CPVC业务,合资公司力争2014年投产,计划最初的产能为2万吨。相信在不久的将来,CPVC塑料将在我国得到普遍应用,特别是随着加工工艺技术的开发,国产料必将成为市场主角,产品价位也将趋于合理化,产品的品种也将多样化,随着国内国外两个市场的启动,预计2013~2015年,CPVC将迎来行业的迅速爆发期。