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CNCET产业报告:聚异丁烯

发布时间:2019-03-19

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简介

聚异丁烯(polyisobutylene,PIB)是异丁烯均聚物的总称,是无色、无味、无毒的粘稠或半固体状物质。按分子量大小计,聚异丁烯可分为低分子量(分子量350~3500)、中分子量(分子量1万~10万)和高分子量(10万~1000万)聚异丁烯;按末端乙烯基摩尔分数高低不同,又可分为高活性和低活性聚异丁烯。其中高活性聚异丁烯(HR-PIB)和中分子量聚异丁烯应用较广泛。中分子量聚异丁烯具有良好的耐候性、电绝缘性、冷流性、抗紫外性及化学惰性,广泛用于中空玻璃密封胶、防震阻尼胶、压敏胶粘结剂、食品级粘结剂、口香糖等领域。

高活性聚异丁烯是聚异丁烯α-末端双键含量大于80%的低分子量聚异丁烯,一般以高纯异丁烯为原料制得,其热稳定性好、裂解无残炭、耐化学品及耐候性好。其主要特点是可通过绿色环保的工艺生产出聚异丁烯无灰分散剂(内燃机润滑油添加剂),这种分散性能和低温性能俱佳且不含卤素的产品一经问世就备受用户青睐,几乎渗透到低分子量聚异丁烯所有应用领域,尤其是润滑油添加剂和燃料油添加剂行业,此外,在乳化炸药、表面活性剂、清洁剂及防锈剂等领域得到广泛应用,市场前景广阔。

世界供需

(1)聚异丁烯

自1940年德国巴斯夫(BASF)公司首次建成6000吨/年聚异丁烯生产装置以来,美国、法国、前苏联、日本和中国等都进行了聚异丁烯的工业化生产。

目前世界聚异丁烯产能达174万吨/年,产能主要集中在北美、西欧和东北亚,主要生产商有德国巴斯夫公司(BASF)、英力士(Ineos)、美国润英联(Infineum,埃克森美孚与壳牌合资公司)公司、路博润和美国TPC集团(原德克萨斯石油公司)等。德国BASF公司产能最大,达到29.5 万吨/年,占全球总产能的17.5%。

  世界PIB主要生产企业情况   单位:万吨/年

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(2)高活性聚异丁烯

高活性聚异丁烯是由德国BASF公司首先开发出来,并于1994年将比利时的低分子量聚异丁烯装置改造成高活性聚异丁烯装置。产品推向市场后对传统的低分子量高活性聚异丁烯市场产生巨大冲击,逐步占领了中高档润滑油及燃料油添加剂部分市场。2000年,美国的雪佛龙菲利普斯公司和德克萨斯石油公司先后引进德国BASF公司技术,建成2套高活性聚异丁烯装置。

目前世界高活性聚异丁烯产能约为43万吨/年。BASF在比利时安特卫普和德国路德维希共拥有4个高活性聚异丁烯生产工厂,另外在中国与中国扬子石化合资建有一套5万吨/年的高活性聚异丁烯装置,是全球最大的高活性聚异丁烯生产商。

 世界HR-PIB生产企业情况   单位:万吨/年

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近年来,欧美国家的高活性聚异丁烯需求已经趋于饱和,全球高活性聚异丁烯的生产开始向亚洲转移。预计2020年世界聚异丁烯总产能为180万吨/年。

目前全球聚异丁烯主要用于润滑油、润滑油添加剂、汽柴油添加剂,其用量约占聚异丁烯总消费量的75%~80%;第二大用途是用于胶粘剂,填料和密封剂配方中,其用量约占13%~15%,聚异丁烯胶粘剂尤其适用于对潮湿敏感和要求不溶于水的环境。通常低分子量聚异丁烯被用作增粘剂或增塑剂,而中高分子量聚异丁烯则被用来调节弹性、延伸性、内聚力和气密性。聚异丁烯产品耐老化性能比橡胶基产品好,粘性持久,可用于其他高聚物无法黏附的表面。其他领域约占5%。

国内供需

(1)聚异丁烯

我国从20世纪70年代开始进行聚异丁烯技术开发研究工作,国内最早生产聚异丁烯的厂家有兰州炼油化工总厂添加剂厂、锦州石化公司和大庆石化总厂化纤厂等。

2016年聚异丁烯产能为16.9万吨/年,产量约为9.4万吨,平均开工率55.6%。国内聚异丁烯开工率较低,一方面因为市场和产品成本等不利因素的限制和制约;另一方面也由于国外低价货源抢占国内市场。

国内聚异丁烯品种分低分子量聚异丁烯和中分子量聚异丁烯,有工业级、食品级等产品共20几个牌号。低分子量聚异丁烯的生产厂家主要有南京扬子-巴斯夫公司(产能5万吨/年)和中国石油吉林石化公司(产能2万吨/年)。

中分子量聚异丁烯的生产厂家主要有山东玉皇化工公司,其装置规模为2万吨/年,主要生产相对分子质量为(0.3~1.0)×105的聚异丁烯;二是杭州顺达公司,其装置规模为0.6万吨/年,产品有工业级和食品级,其食品级PIB产品为国内首创。

国内PIB主要生产企业  单位:万吨/年

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目前我国聚异丁烯年消费量在9.5~10万吨,主要消费领域有润滑油、胶粘剂和密封剂、高聚物等。目前主要消费种类以低分子量产品为主。第一大应用领域是润滑油,主要用于生产润滑油添加剂-聚异丁烯无灰分散剂,该领域消费聚异丁烯约7.6万吨,占总消费量的88%;聚异丁烯的另一个重要用途是用于胶粘剂和密封剂,占总消费量的7%。此外,聚异丁烯可用于橡胶和聚氨酯改性剂、多种橡胶弹性体增塑剂、绝缘密封材料等聚合物领域,占总消费量的5%。

随着国内油品的不断升级,国内排放指标的限制将越来越严格,我国汽油升级将逐步推进。届时,PIB的下游产品聚异丁烯胺作为良好的油品改性剂或将在各油厂强制添加,HRPIB的需求会大大增加。

(2)高活性聚异丁烯

我国是世界上除德国、英国外第三个掌握高活性聚异丁烯生产工艺的国家。2001年中国石油吉林石化公司开始高活性聚异丁烯技术开发,2003年成功开发出以BF3为催化体系的高活性聚异丁烯产品,在2004年和2006年分别投产2套1万吨/年的高活性聚异丁烯装置;山东潍坊天德公司在2007年投资建成国内第二套高活性聚异丁烯,装置产能1万吨/年,但因技术和成本问题,装置已关停;扬子-BASF公司于2011年12月建成投产5万吨/年高活性聚异丁烯。

目前我国高活性聚异丁烯生产能力7万吨/年,分别为南京扬子-巴斯夫公司(产能5万吨/年)和吉林石化公司(产能2万吨/年)。国内高活性聚异丁烯供应量并没有达到理论产量,每年仍需进口一定量的高活性聚异丁烯。

展望

聚异丁烯开工率明显不足主要是受国外产品低价格抢占国内市场份额的影响;另外市场及产品成本等不利因素的限制和制约也有一定影响。国内企业开工不足,严重影响PIB平衡发展,也使生产商的市场竞争力下降,经济效益降低。

尽管国内PIB的某些生产技术已经和国际先进技术接轨了,但仍然存在很多不足和技术瓶颈。例如采用混合C4为原料的聚合技术、食品级产品质量不稳、产品牌号过少、新产品开发能力弱以及产品生产成本过高等,都是制约国内PIB产业发展的重要因素。