醋酸乙烯主要用于生产聚醋酸乙烯(PVAc,又名白乳胶)、聚乙烯醇(PVA)、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(VAE)或共聚树脂(EVA)、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物(EVC)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚丙烯腈(PAN)共聚单体和缩醛树脂等衍生物,在纺织、化工、电子电气、建筑、造纸、卷烟、家具、包装、装潢装饰、化妆、洗涤、医药、印刷、橡胶、皮革、化纤以及粘接等众多领域应用广泛。
产能呈下降态势
近几年,世界醋酸乙烯生产装置新建和关停并举。2016年,先后有内蒙古蒙维科技有限公司25.0万吨/年、内蒙古双欣环保新材料有限公司5.0万吨/年,以及美国塞拉尼斯公司15.0万吨/年新建或者扩建生产装置建成投产,其他地区的产能没有变化,使得当年世界醋酸乙烯的产能达到811.8万吨/年。此后几年,世界不仅没有新建装置建成投产,反而由于中国大陆有多套乙炔法醋酸乙烯生成装置停产,使得近年来世界醋酸乙烯的产能呈现下降态势。2019年,世界醋酸乙烯的产能下降到779.0万吨/年。2019年世界醋酸乙烯主要生产厂家产能分布以及主要国家或地区产能分布情况分别见图1和图2。
EVA树脂是需求增长最快领域
2019年,世界醋酸乙烯的消费量为667.0万吨,消费主要集中在东北亚、北美和西欧地区。预计2019—2024年,世界醋酸乙烯的需求量将以年均约2.4%的速度增长,到2024年将达到约750.0万吨。2019年世界主要国家或地区醋酸乙烯的消费结构现状及2024年预测情况见表1所示。
世界醋酸乙烯主要用于生产PVA、PVAc、EVA树脂和VAE乳液等,2019年的消费结构为:PVA对醋酸乙烯的需求量为251.8万吨,约占世界总消费量的37.75%;PVAc的需求量为230.4万吨,约占34.54%;EVA树脂的需求量为55.2万吨,约占8.28%;VAE乳液的需求量为88.0万吨,约占13.19%;EVOH树脂的需求量为19.5万吨,约占2.92%;腈纶单体的需求量为12.0万吨,约占1.80%;其他方面的消费量为10.1万吨,约占1.51%。预计2019—2024年期间,EVA树脂是醋酸乙烯需求量增长最快的领域,消费量的年均增长率将达到4.9%;其次是VAE乳液,消费量的年均增长率将达到2.8%。
国内生产集中度走高
2020年,我国醋酸乙烯的有效产能为275.0万吨/年,是世界最大的醋酸乙烯生产国家,产能约占世界总产能的35.30%。
近几年,由于新增和关闭并举,我国醋酸乙烯各区域的产能发生了较大变化。西南地区、华东地区、华南地区和华中地区由于装置的停产,产能均出现不同程度的减少,而华北和西北地区由于新建装置的投产使产得到较大度提升。2020年,我国醋酸乙烯的生产装置主要集中在西北、华北、西南和华东地区。
经过近年来的产业整合,我国醋酸乙烯的生产集中度越来越高,其中中国石化集团公司2020年的产能为122.0万吨/年,约占国内总产能的44.36%;皖维高新材料有限公司的产能为70.0万吨/年,约占25.45%。
我国醋酸乙烯生产装置大多配套建有下游生产装置,有的还配套建上游原料醋酸生产装置。如中国石化长城能源化工(宁夏)有限公司、广西维尼纶集团有限责任公司、内蒙古双欣环保材料有限公司、宁夏大地化工有限公司和安徽皖维高新材料有限公司等配套下游聚乙烯醇生产装置;中国石化北京东方石化有机化工厂配套下游EVA树脂和VAE乳液生产装置;中国石化四川维尼纶厂除了下游醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、聚乙烯醇装置之外,还配套有上游醋酸装置;塞拉尼斯(南京)化工有限公司下游配套聚醋酸乙烯、VAE乳液,上游配套醋酸生产装置。2020年我国醋酸乙烯主要生产厂家情况见表2。
国内需求总体增加
近年来,我国醋酸乙烯的需求量总体呈现不断增加的发展态势。2019年由于产量的大幅度增加,而净进口量变化不大,导致表观消费量较大幅度增加为232.76万吨,同比增长约10.64%。
我国醋酸乙烯主要用于生产PVA、PVAc、EVA树脂和VAE乳液等。
(1)聚乙烯醇
PVA是目前我国醋酸乙烯下游最大的应用领域,其主要用于生产维纶、涂料、粘合剂、纤维浆料、纸张处理剂、医疗材料和建筑材料等。2019年产能为115.6万吨/年,产量为78.39万吨,进口量为3.97万吨,出口量为17.13万吨,表观消费量为65.23万吨,消耗醋酸乙烯约144.2万吨,约占醋酸乙烯总消费量的61.9%。
总体来看,我国PVA产能已经过剩,供求失衡。从下游消费来看,由于维纶纤维市场逐渐被其他合成纤维所取代,PVA非纤维用途不断拓展,目前其非纤用量比例上升到90%左右。PVA由于无毒无害的环保性能,逐渐成为涂料、胶黏剂的重要原料,环保和无污染胶粘产品对PVA等原料的需求不断增加,而且质量要求也越来越高。PVA作为效率较高的合成浆料以其较好的成膜性和较强的粘附性,广泛应用于纺织品上浆领域,随着全球纺织品配额的取消和国内纺织企业国际竞争力的增强,纺织行业对PVA,特别是适合纺织品不同纱种系列的高附加值PVA的消耗将进一步增加。聚乙烯醇缩丁醛(PVB)是最近几年迅速发展的聚乙烯醇新的消费增长点,由于国内汽车和房地产行业高速发展,对汽车和建筑安全玻璃的需求量呈现爆发式增长,对PVB膜片需求量将不断增加。加上出口量的不断增加,预计未来我国对PVA的需求量仍将处于上升趋势,由此进一步推动产量的稳步增长,届时对醋酸乙烯的需求量也将稳步增加。预计2024年PVA对醋酸乙烯的需求量将达到156.0万吨,占总需求量的比例将下降到60.0%。
(2)醋酸乙烯-乙烯共聚乳液
VAE共聚乳液被广泛应用于胶粘剂、涂料、水泥改性和纸加工等领域。2019年,我国VAE乳液的产能为75.0万吨/年,产量为67.0万吨,消耗醋酸乙烯约为32.2万吨,约占醋酸乙烯总消费量的13.8%,是我国醋酸乙烯第二大消费领域。随着国民生活水平提高和环保意识增强,VAE共聚物乳液作为一种环保产品,将进一步占据胶粘剂、外墙外保温、建筑防水涂料和纺织品等下游市场,并将向低VOCs、高乙烯含量系列、多元共聚、细粒径方向快速发展。预计2024年VAE共聚物乳液对醋酸乙烯的需求量将达到约34.0万吨,约占总消费量的13.1%。
(3)聚醋酸乙烯乳液
PVAc乳液又名白乳胶,可常温固化、固化较快、粘接强度较高,使用安全、无毒、不燃、清洗方便,对木材、纸张和织物有很好的黏着力,胶接强度高,固化后的胶层无色透明,韧性好,不污染被粘接物;乳液稳定性好,储存期可达半年以上,可广泛应用于印刷装订和家具制造,用作纸张、木材、布、皮革、陶瓷等的黏合剂,此外还可用作酚醛树脂、脲醛树脂等黏合剂的改性剂等。由于进入PVAc乳液行业门槛较低,生产技术含量较低,其主要占据中低端粘合剂市场。国内生产厂家众多,目前的主要生产厂家有汉高(中国)投资有限公司、广州一江化工有限公司和山西三维集团股份有限公司等。2019年我国PVAc乳液的产量达到85.0万吨,消耗醋酸乙烯约为30.0万吨,约占醋酸乙烯总消费量的12.9%,是我国醋酸乙烯第三大消费领域。随着国家大力推动城镇化建设,PVAc乳液产业将保持一定幅度的增长,但由于产量变化不大,加上其单耗较小,故对醋酸乙烯的需求量不会有大的变化。预计2024年PVAc乳液对醋酸乙烯的需求量为31.0万吨,约占总需求量的11.9%。
(4)乙烯-醋酸乙烯树脂
乙烯-醋酸乙烯树脂(EVA树脂)广泛应用于鞋材、热熔胶、电线电缆和薄膜等行业。2019年,我国EVA树脂的产能为97.2万吨/年,主要的生产厂家有江苏盛虹斯尔邦石化有限公司、中国石化北京燕山石油化工公司、扬子-巴斯夫有限责任公司、联泓新材料山东昊达化学有限公司和台塑集团(宁波)有限公司等。2019年我国EVA树脂的产量为73.5万吨,进口量为109.6万吨,出口量为6.02万吨,表观消费量为177.1万吨,消耗醋酸乙烯约为17.0万吨,约占醋酸乙烯总消费量的7.3%。随着我国功能性棚膜、包装膜、鞋料、热熔胶、电线电缆和光伏膜等行业的蓬勃发展,对EVA树脂的需求量将稳步增长。在未来几年,我国将有多家企业计划新建或者扩建EVA树脂生产装置,主要有宁夏宝丰能源集团有限公司、新疆天利高新石化股份有限公司、中化泉州石化有限公司、陕西延长中煤榆林能源化工有限公司、福建古雷石化有限公司、广东湛江中科炼化有限公司等。如果这些装置能够按照计划实施,预计到2024年,我国EVA树脂的产能将超过200.0万吨/年,如果按照目前约60%的装置开工率计算,预计到2024年我国醋酸乙烯的产量将达到约120.0万吨,届时对醋酸乙烯的需求量将达到约28.0万吨,占醋酸乙烯总消费量的比例将达到约10.8%。
(5)聚丙烯腈
聚丙烯腈纤维有人造羊毛之称,根据不同的用途的要求可纯纺或与天然纤维混纺,其纺织品被用于服装、装饰等领域;聚丙烯腈纤维还可作为混凝土的次要加筋材料,可明显地提高混凝土的韧性及抗冲击性能;另外作为沥青混凝土的增强纤维,可大大改善沥青路面粘结性、高温稳定性、疲劳耐久性,它在混凝土中的巨大作用和使用前景已经越来越被工程界所认识和接受。国内绝大部分腈纶企业(湿法工艺)用醋酸乙烯代替丙烯酸甲酯生产聚丙烯腈,生产成本可大大降低。目前我国有吉林化纤集团公司、中国石化安庆石油化工公司,中国石油大庆石油化工公司、杭州湾腈纶有限公司等企业生产腈纶。2019年我国腈纶产量为53万吨,对醋酸乙烯的需求量约为6.4万吨,约占醋酸乙烯总消费量的2.8%。醋酸乙烯在该行业中应用比较稳定,预计2024年对醋酸乙烯的需求量约为7.0万吨,约占醋酸乙烯总消费量的2.7%。
除上述主要用途之外,醋酸乙烯下游应用还在不断拓展之中,其中氯乙烯-醋酸乙烯树脂正逐渐被推向市场,其为包装、油漆、涂料、制鞋和防水材料提供了新的选择,具有良好的市场前景。
综上所述预计2019—2024年,我国醋酸乙烯的需求量将以年均约2.2%的速度增长,到2024年总需求量将达到约260.0万吨。其中EVA树脂是拉动我国醋酸乙烯未来消费增长的主要推动力,2019—2024年消费量的年均增长率将达到10.5%;其次是腈纶领域,消费量的年均增长率将达到1.8%。
发展趋势及建议
1. 未来发展趋势
(1)世界醋酸乙烯的生产工艺仍将是乙烯法和乙炔法生产工艺长期并存,其中国外生产企业仍将以乙烯法为主,而中国大陆乙炔法产能仍将占据主导地位。随着能源危机的逐渐加剧,人们环境保护意识的增强和有关环保措施实施的越加严厉,乙烯气相法将是未来醋酸乙烯生产的主要发展方向。
(2)醋酸乙烯生产全球化进程加速,其供需所在地的匹配逐步升高。未来世界醋酸乙烯的需求增长将主要来自印度次大陆、非洲、中东欧以及东南亚地区。东北亚仍将是全球醋酸乙烯需求量最大的地区,但由于该地区产能已经过剩,竞争将更加激烈。
(3)在消费结构方面,PVA和PVAc仍将是醋酸乙烯最主要的两大消费领域,但增长幅度将逐渐减少。EVA树脂将是今后醋酸乙烯消费增长的主要推动力。北美和东北亚地区仍将以PVA消费为主,而西欧地区和东南亚地区则仍将以PVAc消费为主。
(4)今后几年,我国将有陕西延长石油榆林煤化有限公司100.0万吨/年醋酸及系列产品项目二期计划新建30.0万吨/年醋酸乙烯生产装置,盛虹炼化一体化项目计划采用KBR和日本化学工程公司昭和电工合作开发的醋酸乙烯新技术,新建30.0万吨/年醋酸乙烯生产装置。如果这两套装置按照计划完成,预计到2024年我国醋酸乙烯的产能将达到335.0万吨/年,而届时的需求量只有约260.0万吨,产能过剩矛盾依然存在,市场竞争将更加激烈。
(5)未来拉动我国醋酸乙烯需求增长的主要是EVA树脂行业。但随着未来EVA树脂产能的不断增加,对高品质醋酸乙烯的需求也增加明显。目前我国乙烯法醋酸乙烯产量还不能满足实际需求,因此,预计用于生产EVA树脂等的高端乙烯法醋酸乙烯仍将从中国台湾、新加坡和沙特等极具质量和成本优势的石油乙烯法醋酸乙烯生产国家进口。我国高端醋酸乙烯产品供应不足和低端产品(主要是电石乙炔法产品)的供应过剩之间的结构化供需矛盾依然存在。
(6)随着生产技术的不断提高,我国醋酸乙烯产品质量将不断得到改善和提高,成本也将不断降低,而出口是缓解国内产能过剩的重要途经之一,预计未来我国醋酸乙烯的出口量将稳步增长。
2. 存在问题及发展建议
经过多年的发展,我国醋酸乙烯行业得到了较大发展,产能大幅度增加。但与国外先进技术和大型装置相比,我国醋酸乙烯生产装置仍主要采用生产工艺相对落后的电石乙炔法,生产成本相对较高,对环境有一定的污染,装置规模较小;产品的消费结构变化不大,仍主要用于聚乙烯醇等产品的生产,各常规产品所占份额基本稳定,导致大宗产品出现过剩,而一些高档产品却仍需要依赖进口解决。另外,装置布局不太合理,过于集中在西部的内蒙和宁夏等地区,一旦该地区相关产业链受阻,则对我国醋酸乙烯行业的发展影响较大。为此,建议今后应该:
(1)在生产技术上,适应安全和环保要求,除了不断完善现有生产工艺技术,提高产品质量,降低生产成本之外,还应该积极开发新的生产技术并加快产业化步伐,以减少环境污染,实现绿色环保生产,使我国醋酸乙烯产业逐步向环境友好的方向迈进。对于电石乙炔法工艺今后重点要加快采用等离子体、干法乙炔等新技术来生产电石乙炔原料,以减少常规湿法工艺所存在的“三废”污染问题;乙烯法生产技术今后的重点是开发高效、稳定、高选择性的催化剂,不断改进提高催化剂的性能,开发先进的流化床反应器,以及改进固定床反应器生产工艺技术。此外,加快新装置和设备的应用,以改善生产条件,提高生产效率。
(2)我国醋酸乙烯产能已经出现过剩,尤其是电石法产能,今后不宜再新建或者扩建生产装置,而应该在做大做强醋酸乙烯产业链上多下功夫,尽快实现醋酸乙烯产品生产向资源、能源优势地区的扩张与转移。此外,通过重组或者兼并,使装置实现规模化生产,以降低生产成本,提高经济效益。
(3)在规模化生产的基础上,应充分考虑利用上下游一体化产业链的优势,大力发展醋酸乙烯产业链,上游匹配甲醇、醋酸原料装置,下游同时配套PVA、PVB、VAE乳液和EVA等装置,以规避经营风险,实现效益最大化,增强抗御市场风险的能力,避免无序竞争而加剧供需矛盾。
(4)积极开拓醋酸乙烯新的应用领域,以进一步增加消费量,缓解供需矛盾。
(5)随着我国醋酸乙烯生产技术的不断提高,产品质量也不断提高,出口量将是未来缓解国内产能过剩的一条重要途径。今后应该主动加强与世界其他国家或地区(尤其是印度次大陆地区和东南亚地区)在产品营销和应用等方面的交流合作,取长补短,发挥各自优势,避免误判而导致竞争及反倾销事件。国内各企业之间更应该加强技术交流,协调发展,提高我国醋酸乙烯及其下游行业的综合实力,进而提升产品在国际市场的竞争力,以确保我国醋酸乙烯及其相关行业健康稳步发展。