作者：呂國會 中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會
中國聚氨酯工業(yè)經(jīng)歷了20 多年的高速增長后已成為全球最大的聚氨酯原材料和制品的生產(chǎn)基地，生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提升，產(chǎn)品基本滿足國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展需求，行業(yè)增速由高轉(zhuǎn)低。隨著聚氨酯外墻防火、安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等問題凸現(xiàn)，行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級步伐加快，創(chuàng)新發(fā)展將成為今后的主旋律。
聚氨酯行業(yè)如何適應(yīng)新形勢，如何面對機(jī)遇和挑戰(zhàn)，是當(dāng)前行業(yè)上下游企業(yè)所共同關(guān)心的問題。這需要人們摸清聚氨酯及其應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題，共同探討、尋求對策，以維持聚氨酯行業(yè)穩(wěn)定健康可持續(xù)發(fā)展。
1 我國聚氨酯主要原材料發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 TDI (甲苯二異氰酸酯)
TDI 生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜，裝置要求高，生產(chǎn)相對集中；2017 年全球TDI 的產(chǎn)能接近300萬t，其中亞洲地區(qū)TDI 產(chǎn)能達(dá)166萬t，生產(chǎn)企業(yè)主要集中在中國、日本和韓國。中國是全球最大的TDI 消費地區(qū)，日本和韓國是最重要的TDI 出口國家，主要出口中東、非洲和美洲等地。2014—2018 年中國TDI 產(chǎn)能情況見表1。
表12014— 2018年中國TDI 產(chǎn)能
2018年中國TDI 的生產(chǎn)企業(yè)將達(dá)到7家：科思創(chuàng)、萬華化學(xué)、巴斯夫、滄州大化TDI、甘肅銀光、福建東南電化和煙臺巨力，詳見表2。
表22018 年中國TDI 生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能
2016 年，隨著2 套TDI 裝置的關(guān)?；蜣D(zhuǎn)產(chǎn)，以及10月份科思創(chuàng)30萬t/a 裝置和巴斯夫30 萬t/a 裝置相繼出現(xiàn)問題，不能正常生產(chǎn)，全球TDI供需失衡，價格開始大幅上揚，我國TDI 生產(chǎn)企業(yè)抓住機(jī)會，提高開工負(fù)荷，出口暴增，全年凈出口超過10萬t。2017年隨著我國消費回暖，下游需求增幅較大，國內(nèi)TDI 價格高于國際市場價格，國內(nèi)TDI 裝置幾乎滿負(fù)荷生產(chǎn)，產(chǎn)量達(dá)83.4萬t，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)多專注于國內(nèi)市場，科思創(chuàng)出口量最大。2017年國內(nèi)TDI 凈出口約8萬t，較2016年減少2萬多噸。
未來幾年我國TDI 消費將維持緩慢增長勢頭，產(chǎn)能增幅高于需求增幅，國內(nèi)TDI 產(chǎn)量將大幅增加，國內(nèi)企業(yè)要注重技術(shù)升級和產(chǎn)品質(zhì)量，參與國際市場的競爭。未來全球TDI 產(chǎn)品消費的增長點將來自于亞洲、非洲、中東和拉美等地，印度市場將保持較高增速。
1.2 MDI (二苯基甲烷二異氰酸酯)
MDI 生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜，裝置投資大，過程控制困難，全球僅少數(shù)幾家公司掌握MDI制造技術(shù)，目前有7家公司共計22套MDI生產(chǎn)裝置，2017年MDI生產(chǎn)能力在840萬t左右。我國MDI生產(chǎn)企業(yè)包括萬華化學(xué)、上海聯(lián)恒、科思創(chuàng)和重慶巴斯夫，共計305萬t母液生產(chǎn)能力。另外，瑞安東曹8 萬t/a 母液精餾裝置，2017年約進(jìn)口8萬t 母液進(jìn)行精餾。2017年中國MDI產(chǎn)能情況見表3。
表32017 年中國MDI 生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能
注：1) 2017 年底新增24萬t 裝置投產(chǎn)，未正常生產(chǎn)，未計入當(dāng)年產(chǎn)能
預(yù)計未來3 年全球MDI需求增速在5%左右，我國MDI的需求增速將維持在5%~7%，到2020年全球MDI消費量將接近800萬t，我國MDI的需求將達(dá)到240萬t左右。上海聯(lián)恒的24萬t 裝置已于2017年底建成；萬華化學(xué)計劃在未來3年內(nèi)，通過技術(shù)升級改造將寧波120 萬t 裝置的產(chǎn)能提升至150萬t，同時將煙臺的60萬t 裝置的產(chǎn)能提升至110萬t，總產(chǎn)能將達(dá)到260萬t；科思創(chuàng)計劃將上海漕涇的50萬t MDI裝置擴(kuò)產(chǎn)至60萬t，到2020年中國將新增114萬t MDI 產(chǎn)能，加上重慶巴斯夫和萬華化學(xué)的MDI裝置產(chǎn)能的釋放，中國將成為最重要的MDI 出口國之一。
1.3 環(huán)氧丙烷(PO) 和聚醚多元醇
隨著共氧化和直接氧化法PO生產(chǎn)項目的建設(shè)，國內(nèi)PO生產(chǎn)技術(shù)結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化，2017年我國氯醇法PO生產(chǎn)工藝的占比降到了54%，PO產(chǎn)能達(dá)327萬t，主要生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)能情況見表4。
表4 2017 年中國PO 生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能
2017年，國內(nèi)HPPO（過氧化氫直接氧化法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷）裝置由于各種原因開工率較低，全年共生產(chǎn)約12萬t 產(chǎn)品，而國內(nèi)PO/SM（苯乙烯）工藝滿負(fù)荷生產(chǎn)，氯醇法PO 工藝由于環(huán)保的限制，均采取了一定的減負(fù)荷措施。2017年我國共生產(chǎn)PO 254 萬t，進(jìn)口約23萬t，出口僅4000t左右，表觀消費量約276萬t。2020年之前國內(nèi)企業(yè)有多個新建或擴(kuò)建項目，全部采用PO/SM或HPPO技術(shù)，預(yù)計將增加產(chǎn)能近300萬t/a，氯醇法PO的生產(chǎn)工藝占比將進(jìn)一步降低。
2017 年全國聚醚多元醇的產(chǎn)能達(dá)到550萬t，其中山東省是國內(nèi)聚醚多元醇產(chǎn)能最高的省份。2017年我國聚醚多元醇銷量靠前的企業(yè)包括中海殼牌、藍(lán)星東大、萬華化學(xué)、句容寧武新材料、德信聯(lián)邦、山東隆華、南京紅寶麗、江蘇長華、南京鐘山、河北亞東等。2017年中國聚醚多元醇產(chǎn)能情況見表5。
表52017 年中國聚醚多元醇生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能
我國聚醚多元醇產(chǎn)能不斷增加，技術(shù)水平也不斷提高，聚醚品種規(guī)格也基本齊全，基本滿足國內(nèi)市場需求，出口量開始上升，進(jìn)口量開始呈逐年下降趨勢；但是在2015年新加坡殼牌擴(kuò)產(chǎn)和泰國陶氏新聚醚裝置投產(chǎn)，國外產(chǎn)品借助成本和質(zhì)量優(yōu)勢，開始大量進(jìn)入中國市場，直到2017年依然保持強(qiáng)勁勢頭，全年進(jìn)口近40萬t，其中聚醚中軟泡聚醚數(shù)額最大約22萬t，占全部進(jìn)口量的50% 以上。2012年之后，我國聚醚出口也呈逐年上升趨勢，2017年出口量達(dá)32 萬t，凈進(jìn)口量接近8萬t。
2 我國聚氨酯制品的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 聚氨酯泡沫
聚氨酯泡沫制品是目前聚氨酯產(chǎn)品應(yīng)用最廣泛、用量最大的產(chǎn)品，主要包括聚氨酯軟泡和聚氨酯硬泡。2017年我國聚氨酯泡沫的消費量為435萬t，同比增長約7%。
聚氨酯硬泡主要應(yīng)用于冰箱、冰柜、冷庫、管道保溫、板材、冷藏集裝箱和熱水器等保溫領(lǐng)域：2017年冰箱、冰柜依然是聚氨酯硬泡最大的應(yīng)用領(lǐng)域；太陽能熱水器由于消費觀念的變化和方便性降低，市場消費持續(xù)降低，在此領(lǐng)域聚氨酯硬泡應(yīng)用出現(xiàn)超過10% 的負(fù)增長；噴涂、板材以及煤礦加固等領(lǐng)域均出現(xiàn)小幅下降；受GB50016— 2014 的影響，近兩年聚氨酯外墻保溫的應(yīng)用出現(xiàn)較大的后退。
聚氨酯軟泡主要用于家具、汽車、服裝等。2017年軟體家具消費穩(wěn)步上升，汽車產(chǎn)量小幅上漲，普通海綿生產(chǎn)隨著消費升級，都帶動了聚氨酯軟泡的發(fā)展。
2.2 氨綸
2017年我國氨綸產(chǎn)能為74.35萬t。氨綸性能優(yōu)異，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，產(chǎn)能增加迅速，一度處于無序發(fā)展?fàn)顟B(tài)，供求關(guān)系失衡； 但由于2012年起的反傾銷，我國氨綸企業(yè)狀況逐漸好轉(zhuǎn)，國內(nèi)企業(yè)市場占有率增加，開工率上升，市場對差異化、功能性、高附加值氨綸纖維的需求量不斷增加，2017年共生產(chǎn)59萬t，增速約10%。
2.3 合成革漿料
據(jù)中塑協(xié)人造革合成革專業(yè)委員會的統(tǒng)計，2017年我國人造革合成革增速不到2%，其中聚氨酯合成革由于污染、性能、成本等因素造成聚氨酯合成革增速明顯低于PVC（聚氯乙烯）人造革增速。2017年合成革漿料的消費量約190萬t，與2016 年相比基本持平。
2.4 鞋底原液
我國是全球最大的聚氨酯鞋底原液生產(chǎn)國，2017年總產(chǎn)能達(dá)117萬t 左右。聚氨酯鞋底原液主要用在勞保鞋、皮鞋等低端鞋，由于純MDI價格高位運行，成本陡增，和其他替代品的價格差越來越大，下游鞋企受到壓制，加上近年來鞋材產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移明顯，2017年國內(nèi)消費量約58萬t。
2.5 彈性體(包括TPU、CPU 和防水鋪裝材料等)
TPU（熱塑性聚氨酯）是近幾年需求增速最快的熱塑性彈性體材料，性能優(yōu)異、價格適中，成為PVC 材料的替代品，國內(nèi)對TPU 的需求表現(xiàn)出持續(xù)增長的態(tài)勢。2017年我國TPU 的產(chǎn)能約72萬t，產(chǎn)量約38萬t，較2016年增長15%，主要應(yīng)用于鞋材、薄膜、電線電纜等領(lǐng)域。CPU（澆注型聚氨酯）主要用于膠輥、篩板、密封件等，國內(nèi)最大的CPU 預(yù)聚體企業(yè)有一諾威、華天和朗盛等，2017年消費量超過25萬t。加上防水和鋪裝材料，2017年各類聚氨酯彈性消費量約99萬t。
2.6 涂料
2017 年我國涂料行業(yè)依然保持高速增長態(tài)勢，較2016年增長10% 以上，全年規(guī)模以上企業(yè)產(chǎn)量超過2000 萬t，其中聚氨酯涂料約195萬t。我國將繼續(xù)嚴(yán)格管理涂料行業(yè)VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物）排放，溶劑型涂料的生產(chǎn)和使用將受到限制，涂料行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整將持續(xù)，對水性聚氨酯涂料將是利好，水性建筑涂料、木器漆、汽車涂料等將保持高速增長。
2.7 膠粘劑和密封劑
2017 年聚氨酯膠粘劑和密封劑消費量約75萬t。由于TDI 的蒸氣壓高，MDI 型膠粘劑和密封劑增加迅速，包裝行業(yè)的膠粘劑逐漸由MDI 和HDI（六亞甲基二異氰酸酯）替代TDI。
綜上所述，2017 年我國聚氨酯產(chǎn)品的消費量約1 110 萬t（含溶劑），較2016 年增長約6%，是世界上最大的聚氨酯原材料生產(chǎn)基地，但是存在創(chuàng)新能力不足、產(chǎn)業(yè)集中度低、產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重、低端產(chǎn)品過剩、高端產(chǎn)品不足的現(xiàn)象，特別是聚氨酯制品領(lǐng)域企業(yè)小而散的問題突出，難以適應(yīng)提升效率的要求，難以形成品牌效應(yīng)。
3我國聚氨酯行業(yè)的發(fā)展趨勢和方向
在“十一五”、“十二五”期間，隨著人們生活水平的提高，對家具、服裝、鞋材、家電、汽車等產(chǎn)品的需求旺盛，帶動了我國聚氨酯投資增速，產(chǎn)能不斷增加，聚氨酯行業(yè)經(jīng)歷了發(fā)展最快的十年。進(jìn)入“十三五”以后，行業(yè)產(chǎn)能過剩問題開始顯現(xiàn)，此時消費市場趨于平穩(wěn)發(fā)展，靠新興應(yīng)用領(lǐng)域推動聚氨酯消費高速增長已非常困難，行業(yè)開始進(jìn)入產(chǎn)業(yè)整合和提升階段。
目前聚氨酯行業(yè)存在的突出問題包括：
①聚氨酯建筑保溫防火。聚氨酯硬泡是目前世界上可規(guī)?；a(chǎn)的、保溫性能最好的材料，進(jìn)入21 世紀(jì)，我國聚氨酯硬泡開始用于建筑外墻保溫和屋頂保溫防水。建筑保溫應(yīng)用被普遍看好的聚氨酯應(yīng)用領(lǐng)域，由于火災(zāi)事故頻發(fā)，所以防火對保溫材料本身的要求更加嚴(yán)格，建筑防火設(shè)計措施越來越規(guī)范，聚氨酯硬泡在建筑保溫領(lǐng)域的應(yīng)用受到制約，特別是GB 50016— 2014 于2015 年5 月1 日實施以來，聚氨酯外墻保溫市場持續(xù)下滑。
②環(huán)保。2018 年1 月環(huán)境保護(hù)部印發(fā)了《環(huán)境保護(hù)綜合名錄（2017 版）》，氯醇法環(huán)氧丙烷和TDI 產(chǎn)品被列入《高污染、高環(huán)境風(fēng)險產(chǎn)品名錄（2017 版）》，稅收、貿(mào)易和金融等方面均產(chǎn)生一定的影響。聚氨酯合成革生產(chǎn)會產(chǎn)生含有酮類、胺類等有機(jī)物的廢水，以及邊角料、離型紙、包裝桶、殘渣等固體廢棄物，如果未妥善處理，會對環(huán)境造成很大污染，鼓勵水性聚氨酯、無溶劑聚氨酯和熱塑性聚氨酯彈性體替代溶劑型聚氨酯樹脂生產(chǎn)合成革。聚醚多元醇濾渣屬性不明，各地環(huán)保部門管理不一，增加了生產(chǎn)企業(yè)的管理風(fēng)險和生產(chǎn)成本；異氰酸酯包裝桶、聚醚和聚酯多元醇包裝桶的危險屬性也不明朗，各個企業(yè)處置方法不同，易成為環(huán)保部門監(jiān)控和處罰的對象，給企業(yè)正常的生產(chǎn)和管理造成極大麻煩。聚氨酯原材料價格居高不下，使聚氨酯硬泡成本遠(yuǎn)高于聚苯乙烯等其他有機(jī)材料，競爭力進(jìn)一步下降；TPU價格高漲，替代PVC 等材料的步伐減緩；聚氨酯鞋材的成本陡增造成和其他替代品價差越來越大，鞋底原液消費出現(xiàn)下滑。
進(jìn)入“十三五”，我國處于經(jīng)濟(jì)增長的調(diào)整期，大宗原材料價格暴漲，聚氨酯原料的價格增幅遠(yuǎn)高于一般化工產(chǎn)品，2016、2017 年TDI 和MDI產(chǎn)品是全國化工產(chǎn)品當(dāng)中價格差額最大的化工產(chǎn)品，聚氨酯產(chǎn)品競爭力減弱，行業(yè)進(jìn)入增速放緩、結(jié)構(gòu)調(diào)整加快的創(chuàng)新和提升時期。目前聚氨酯行業(yè)要遵循高性能、高品質(zhì)、環(huán)保和可持續(xù)的發(fā)展理念，重點關(guān)注以下幾個方面：
①ODS 物質(zhì)替代技術(shù)。聚氨酯行業(yè)的HCFCs（氫氯氟烴類）發(fā)泡劑的替代品主要包括HFCs（氫氟烴類）發(fā)泡劑和環(huán)戊烷，HFCs 類發(fā)泡劑具有偏高的GWP（溫室效應(yīng)潛值）且價格高，仍存在被替代的可能。新一代氟氯烯類發(fā)泡劑如三氟丙烯（LBA）、六氟丁烯ODP（臭氧消耗潛值）和GWP 較低，卻存在技術(shù)保護(hù)和成本高等問題。目前我國廣泛采用的HCFCs 發(fā)泡劑替代品是戊烷類發(fā)泡劑，但存在易燃易爆的安全風(fēng)險，無法用在現(xiàn)場施工的應(yīng)用領(lǐng)域。山東理工大學(xué)自主研發(fā)的CFA8 系列發(fā)泡劑生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)通過科技成果鑒定，CFA8 系列發(fā)泡劑經(jīng)化學(xué)反應(yīng)釋放的CO2 起到發(fā)泡劑的作用，在全水發(fā)泡和深冷保溫領(lǐng)域效果明顯；由紹興華創(chuàng)聚氨酯有限公司自主開發(fā)的超臨界CO2輔助水發(fā)泡的聚氨酯噴涂工藝技術(shù)，具有施工溫度范圍寬、產(chǎn)品性能穩(wěn)定的特點。這2 項技術(shù)均采用CO2作發(fā)泡劑，為噴涂、板材、門業(yè)等領(lǐng)域的ODS 替代提供了解決方案。
②聚醚多元醇的技術(shù)進(jìn)展。a. 低氣味、低VOC、高性能聚醚多元醇生產(chǎn)技術(shù)：采用新型催化劑體系、合適的聚合工藝，生產(chǎn)具有相對分子質(zhì)量分布窄、不飽和度低等優(yōu)點的聚醚多元醇；采用適當(dāng)?shù)暮筇幚砉に嚳梢杂行У孛摮a(chǎn)物中的VOC，主要方法有閃蒸法、萃取法、超濾法、汽提法、添加吸附劑等；在聚醚多元醇中添加微量的穩(wěn)定劑可以有效地抑制儲存過程中醛類物質(zhì)的產(chǎn)生。b. 生物基聚醚多元醇技術(shù)，包括植物秸稈基多元醇和油脂基聚醚多元醇。該類產(chǎn)品利用可再生資源生產(chǎn)合格的聚醚多元醇產(chǎn)品，部分甚至全部替代傳統(tǒng)的聚醚多元醇來生產(chǎn)聚氨酯。c. 聚氨酯泡沫的回收再處理技術(shù)：在催化劑存在下，通過對聚氨酯泡沫的醇解，得到質(zhì)量穩(wěn)定的聚醚多元醇產(chǎn)品，可部分代替新鮮聚醚多元醇進(jìn)入生產(chǎn)體系，可有效解決聚氨酯泡沫的回收處理難題。聚氨酯軟泡、硬泡醇解后得到的聚醚多元醇指標(biāo)見表6。
表6 從聚氨酯泡沫回收的聚醚多元醇性能指標(biāo)
③阻燃聚氨酯硬泡技術(shù)。聚氨酯硬泡建筑防水保溫是聚氨酯應(yīng)用最重要的領(lǐng)域之一，推廣聚氨酯在建筑保溫領(lǐng)域的應(yīng)用一直以來都是行業(yè)重要的工作，由于火災(zāi)事故頻發(fā)，國家制定了更加嚴(yán)格的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)，特別是GB 50016— 2014實施以來，聚氨酯硬泡在建筑保溫領(lǐng)域的應(yīng)用下滑嚴(yán)重。一方面科研機(jī)構(gòu)、助劑企業(yè)、生產(chǎn)企業(yè)要相互合作，加大研發(fā)力度生產(chǎn)真正符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求的聚氨酯產(chǎn)品，一方面行業(yè)協(xié)會會根據(jù)企業(yè)反映，溝通國家相關(guān)部門，提出合理的意見和建議，完善標(biāo)準(zhǔn)，維護(hù)聚氨酯材料在建筑保溫領(lǐng)域的健康應(yīng)用。
④綠色合成革工藝技術(shù)。工信部、財政部（2106）217 號關(guān)于印發(fā)重點行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物削減行動計劃的通知中，合成革行業(yè)即是重點行業(yè)之一，要求到2018 年其VOC 排放較2015 年要減少20% 以上。傳統(tǒng)的聚氨酯合成革生產(chǎn)企業(yè)要采取密閉收集系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程密閉化、連續(xù)化、自動化，采用密閉化負(fù)壓廢氣收集系統(tǒng)，實現(xiàn)高效的溶劑回收，降低VOC 排放?？蒲性核?、大專院校和企業(yè)加強(qiáng)合作，開發(fā)高性能水性聚氨酯樹脂，先進(jìn)助劑和設(shè)備企業(yè)做好服務(wù)工作，加快技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，鼓勵合成革企業(yè)采用水性聚氨酯、無溶劑聚氨酯和熱塑性聚氨酯代替有機(jī)溶劑型聚氨酯樹脂，從而真正實現(xiàn)合成革的清潔生產(chǎn)。
4 結(jié)束語
在環(huán)保的大背景下，化工企業(yè)入駐園區(qū)已成為行業(yè)發(fā)展的大勢所趨，化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)化將成為加速淘汰化工落后產(chǎn)能的有效手段。入駐園區(qū)的聚氨酯企業(yè)要緊抓這個機(jī)會，采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，提升自身技術(shù)水平，利用園區(qū)優(yōu)勢實現(xiàn)物流一體化、能源一體化、基礎(chǔ)設(shè)施一體化，從而降低原料、物流、能源成本，規(guī)范管理，堅決杜絕安全、環(huán)保事故的發(fā)生，增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭力。
根據(jù)黨的十九大“加強(qiáng)建設(shè)制造強(qiáng)國，加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)”的明確要求，結(jié)合我國聚氨酯行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，堅持需求導(dǎo)向，以技術(shù)創(chuàng)新為核心，以管理創(chuàng)新為抓手，注重人才隊伍建設(shè)，把高質(zhì)量發(fā)展作為主攻方向，推動聚氨酯行業(yè)的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，提高資源的利用效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)一步提高行業(yè)集中度，培養(yǎng)一批知名企業(yè)和知名品牌，實現(xiàn)全行業(yè)利潤率高于全社會平均利潤率，實現(xiàn)全行業(yè)質(zhì)量效益型發(fā)展，維持聚氨酯行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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