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聚甲醛:抢占高端市场任重道远
2020年4期 发行日期:2020-02-16
作者:■中国合成树脂工业协会

  聚甲醛(POM)是工程树脂中力学性能最接近金属材料的一种工业材料,因此被誉为“超钢”或者“赛钢”,加上其自身的润滑作用,工业上通常用来代替铜铝等金属材料。
  POM包括均聚甲醛和共聚甲醛两种生产路线,不同的生产工艺可以制造出不同种类的均聚甲醛和共聚甲醛,我国主要生产共聚甲醛产品,只有杜邦-旭化成聚甲醛(张家港)有限公司生产2万吨均聚甲醛。


产业发展分为四个阶段


  我国POM产业发展主要分四个阶段:
  1.研究开发阶段(20世纪50年代至80年代初)
  我国POM的研发始于上世纪50年代末,与杜邦、塞拉尼斯同步,早于日本旭化成等其他国外公司。1958年,沈阳化工研究院、吉林化工研究院、中国科学院北京化学所、成都工学院等单位开展了甲醛气体均聚制POM的研究。1963年,中国科学院长春应用化学研究所、沈阳化工研究院、安徽化工研究所等单位开始研究三聚甲醛制共聚甲醛。均聚工艺由于气态甲醛精制遇到困难,工艺难度大,进展缓慢,于1965年终止研究。此后,我国POM的生产和科研都是采用三聚甲醛开环聚合的路线。20世纪70年代,以中科院长春应化所的系统开发为基础,吉林石井沟联合化工厂、上海溶剂厂、苏州助剂厂相继建成百吨级生产装置,加上另外十几套50吨的中试装置,我国POM的总设计能力达到0.18万吨。但由于当时工艺技术仍不过关、设备腐蚀严重等原因,绝大多数装置都先后下马。吉林石井沟联合化工厂和上海溶剂厂继续进行了POM的开发与生产。
  20世纪70—80年代,我国POM消费量长期在数千吨级徘徊。至1983年,我国POM产能0.12万吨,产量为0.1158万吨。1966—1983年期间,我国POM总产能的年均增长率约为20.6%,生产量的年均增长率为27.0%。
  2.形成产能阶段(20世纪80年初至90年代末)
  虽然我国POM工业化生产始于60年代中期,但由于诸多核心技术一直没有突破,工艺技术水平和装置产能在之后的40多年间没有实质性进步。为发展POM产业技术,国家投入大量人力、物力进行开发,然而由于专利商对POM生产技术的严密封锁,以及高度集中性,直到90年代初期,POM技术引进一直未能成功,POM技术在国内几乎为空白。截至2001年,世界POM的生产与市场仍然被杜邦、赫斯特、塞拉尼斯等几家公司控制,中国没有万吨级以上的生产装置,所需POM主要依靠进口解决。
  进入90年代以来,由于电子电气、汽车工业及出口加工业迅速发展,我国POM消费量增长迅速,从20世纪70年代中期的不足3000吨提高到90年代初期的接近2万吨经历了15年时间,而从2万吨发展到90年代中后期的4万吨,仅仅用了5年时间。这一时期,我国POM生产有了稳步的发展。虽然产能没有很大的提高,但是在POM的制造及应用技术、开发POM规模生产技术、培育我国POM应用市场(电子电气和汽车工业)、以及了解和引进国外技术等方面都取得了有深度的进展,积累了丰富的经验。
  为打破欧美国家对POM市场的垄断状态,振兴民族工业,为企业探索更广阔的发展前景,1994年,云南天然气化工厂(简称云天化,云天化集团的前身)开始了艰难而富有机遇性的POM技术引进过程。因杜邦公司的技术封锁,韩国、日本等国POM厂商的要求太苛刻均使引进谈判一度中止。1996年,云天化通过与意大利MARIS公司接洽,开始接触波兰ZAT公司,经过多次谈判和科学论证后,在1997年与波兰ZAT公司达成POM生产技术引进协议,开启了国内首套万吨级POM装置建设的航程。
  1999年我国POM产能0.27万吨,产量为0.132万吨。
  3.发展阶段(21世纪2001—2004年)
  进入21世纪,云天化进入快速发展时期。引进了技术并不代表生产无忧,波兰ZAT公司的技术在当时并不成熟,对标行业,产能和品质等都存在较大差距,因此,对云天化来说更大的挑战还在于如何实现技术改造,提升产量和产品质量。经过云天化和设计、施工企业的共同努力,2001年7月,备受关注的云天化1万吨POM生产线在水富基地正式投产,这同时也标志着中国首套万吨级POM装置正式投入运行,打破了国外巨头对中国POM市场的垄断,填补了国内高品质POM生产的空白。POM装置投产后,一度面临产品质量不稳定、负荷不足等问题,不论是POM的产品数量还是质量,与国际知名企业产品都还存在一定差距。在没有任何经验可以借鉴的前提下,云天化只能硬着头皮依靠自己的技术力量来攻坚克难,经过一年多艰苦的探索研究,先后进行了300多项技术创新改造,装置运营逐渐朝着好的方向发展。
  2001年,上海溶剂厂的0.2万吨POM装置在实施技术改造后短期运转。2003 年,上海溶剂厂与蓝星公司重组,成立上海蓝星化工新材料厂,该单位首先与波兰ZAT公司谈技术引进事宜,进展到签订合同引进技术阶段,后终止了与ZAT的合作,开始与香港富艺公司接触,2005年,蓝星公司采用香港富艺国际工程公司POM技术建设4万吨POM项目,其技术特点为三聚甲醛采用苯萃取精制,共聚单体为二氧五环DOX,项目总投资13亿元,2005年开工建设,2007年装置建成,目前处于整改阶段。
  4.快速发展阶段(2005年至今)
  发展壮大自己的工程塑料产业是国家的迫切需求,也是产业发展的趋势和方向。基于此,云天化经过大量考察调研及严密论证后,大胆实施产能扩张,将1万吨POM产业化技术进一步放大,于2006年7月在云南水富建成投产2万吨POM装置。  2008年8月21日,年产2万吨POM A套装置开车成功,8月22日成功产出产品;2009年11月24日C套装置一次性投料开车成功;2010年4月19日B套装置顺利产出合格产品,至此,云天化POM规模跃升至10万吨,成为国内当时最大、亚洲第二的POM生产商。
  云天化POM的技术进步,带动了我国POM产业的整体发展,美国和日本企业也将投资POM的目光转向我国这片沃土。杜邦与日本旭化成共同出资兴建外资企业杜邦-旭化成POM(张家港)有限公司,2004年2万吨均聚POM装置投产;2001年,日本宝理塑料与三菱瓦斯化学公司、韩国工程塑料公司和泰科纳公司在江苏南通经济技术开发区合资组建了宝泰菱工程塑料(南通)有限公司,主要生产、加工和销售POM及其他工程塑料,6万吨的POM装置于2005年6月投运。
  国内企业也纷纷进军这一产业。河南永煤煤电控股集团公司2008年出资组建开封龙字化工有限公司,主要生产POM及其改性产品,项目采用香港富艺工艺,4万吨POM装置于2010年9月投产。2010年8月天津渤海化工有限责任公司天津碱厂4万吨POM装置一次性投料试车成功。2011年6月初,中海油内蒙古天野化工股份有限公司6万吨POM装置C线投产,并生产出合格产品。2011年9月,神华集团宁夏宁煤化工6万吨POM生产线打通全流程,进入生产运营阶段。山东兖矿鲁南化肥厂4万吨POM于2014年投产。
  2015年是中国POM行业发展的分水岭,由于产能盲目扩张,且都是引进国外低端技术路线重复建设,市场竞争无比激烈。当时国内POM消费量每年增长2万吨左右,但国产POM全部集中于中低端市场,无法进入高端市场,因此呈现消费量逐年增长、进口量逐年增加、国内产量却逐年下降的现象。虽然国内POM表观需求量超过50万吨,但国产POM能进入的市场仅20万吨左右,过度集中在低端市场导致国内POM行业出现恶性竞争,中资企业大多处于巨额亏损状态,部分企业全线或者部分关停。随着2017年我国商务部正式对原产于韩国、马来西亚及泰国的POM征收6.2%~30.4%的反倾销税,我国POM行业发展艰难的形势方得些许改善。
  截至2018年,中国POM生产能力达到55万吨,占全球产能34%,成为世界上最大的POM生产基地,但正常生产的产能仅37万吨,开工率仅67.27%。2018年我国POM企业生产情况见表1。


  为增强POM和新材料方面的研发能力和核心竞争力,云天化在2018年还投资1.2亿元在重庆研发中心建设了1万吨改性工程塑料项目。公司还计划在现有生产规模基础上建设万吨级POM改性生产线,进一步延伸产品链,开拓新应用,占领高端市场。


高端市场仍缺乏话语权


  随着我国汽车、建筑、家用电器、农业灌溉等下游产业快速发展,国内POM消费领域逐步扩大,消费量正持续增加。我国POM消费结构中,电子电气是最主要的消费领域,占比约50%,其他为日用消费品20%、汽车15%、机械工业8%。与发达国家相比,汽车和输水排灌等方面的消费比例较少。未来国内POM消费量将持续快速增加,尤其在汽车、日用消费品和工业机械行业。
  尽管国内POM的市场需求不断攀升,但由于我国对POM的研制开发相对较晚,与先进国家水平相比,在质量、品牌、技术服务等方面与国外品牌还存在一定差距,虽然在中端市场可以部分替代进口产品,但高端市场仍无法与进口品牌竞争,生产企业任重而道远。



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