聚甲醛市场及发展方向
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
聚甲醛市场及发展方向
刘珊,景泉,刘冬,张彩凤,付辉
江苏斯尔邦石化有限公司,江苏连云港222000
摘要介绍了聚甲醛(POM)的生产工艺及应用,总结国内外供需情况和产品性能,阐明我国 POM市场现状,并对未来发展提出建议。
关键词聚甲醛市场现状供需
聚甲醛(P O M)的分子是一种没有侧链的高 密度、高结晶性的线型聚合物。
它是继聚酰胺之 后又一种综合性能优良的工程塑料,具有高的力 学性能,如强度、模量、耐磨性、韧性、耐疲劳性和 抗蠕变性,还具有优良的电绝缘性、耐溶剂性和可 加工性,是五大通用工程塑料之一,应用于汽车、电子电器、日用消费品、机械工业等领域[1]。
1聚甲醛分类
聚甲醛分为两大类:一是三聚甲醛或甲醛的 均聚体,称为均聚甲醛;二是三聚甲醛与少量戊环 的共聚体,称为共聚甲醛。
表1聚甲醛产品性能对比
项目均聚甲醛共聚甲醛
相对密度/
(g •c m'1 )
1.43 1.41
结晶度75% -85%70% -75%
熔点/$175165
机械性能较高较低
热稳定性较差较好
耐化学性较差较好
成型加工温度较窄,约10丈较宽,约50丈均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强 度,但不易于加工,加工温度范围窄。
均聚工艺以 美国杜邦公司为代表,此种工艺路线由于甲醛提 纯工艺复杂和后处理封端技术上的困难,使得均 聚产品耐碱性、耐热性差,生产成本较高。
由于技 术和经济上的问题,近几年来国外一些以均聚法 生产的公司,如意大利S I R公司、日本旭化成公司 将均聚法聚甲醛装置改为共聚法。
共聚甲醛加工成型的条件不像均聚甲醛那样 苛刻,加工过程热分解释放出来的甲醛气体少。
经过改性后的共聚甲醛各项指标均超过均聚甲 醛。
因此,目前均聚甲醛发展势头已经减弱,而共聚甲醛是未来的发展方向。
目前,共聚甲醛占总 量的90%以上。
共聚甲醛生产工艺以塞拉尼斯公司的技术为典型代表。
2产品应用
2.1汽车行业
聚甲醛在汽车工业中的应用量较大。
用聚甲 醛制作的零件具有减少润滑点、耐磨、便于维修、简化结构、提高效率、降低成本、节约钢材等良好 效果。
聚甲醛在汽车行业方面用来制造汽车泵、汽化器、输油管、动力阀、万向节轴承、刹车衬套、车窗升降器、安全带扣、门把手、门锁等。
2.2机械制造行业
聚甲醛在机械制造行业用来制造机床电动机 保护开关、润滑剂万向导管、磨床叶轮、外圆磨床 液压套筒等。
还可用于气溶胶的包装、输送管、浸 在油中的部件及标准电阻面扳等。
密仪器行业:在精密仪器行业用来制造钟表 和照相机转动部件、耐磨绝板、支撑座架等。
2.3电器行业
由于聚甲醛的电耗较小,介电强度和绝缘电 阻较高,具有耐电弧性等性能,广泛的应用于电子 电器领域。
聚甲醛在办公设备用于电话、无线电、录音机、录像机、电视机、计算机和传真机的零部 件、计时器零件等。
在家用电器行业用来制造电 源插头、电源开关、按钮、继电器、洗衣机滑轮、空 调曲柄轴、微波炉门摇杆、电饭锅开关安装板、电 冰箱、电扳手外壳等。
2.4其他
替代锌、黄铜、铝和钢制作许多部件。
冲浪 板、帆船及各种雪撬零件,手表微型齿轮、体育用
收稿日期:2020-11 -20。
作者简介:刘珊,工程师,现从事统计计划管理工作。
46ADVANCES IN FINE PETROCHEMICALS 第21 卷第 6期
设备的框架辅件和背包用各种环扣、紧固件、打火
机、拉链、扣环。
医疗器械中的心脏起博器;人造
心脏瓣膜、顶椎、假肢等[2]。
表2不同国家P O M应用情况%
用途中国美国欧洲日韩
汽车工业1617.441.046.0
电子电器437.014.8
14. 113.7
工业器械824.511.7
消费品2117.411.49.2
管件和喷灌-20.9 5.48.7
其他1212.813.310.7
表2可以看出,我国聚甲醛的主要消费领域 是电子电器行业,占到了 43%。
而国外聚甲醛的 主要消费领域包括汽车工业、工业器械等,汽车工 业比例最高达到46%。
对比我国消费结构可以 说明我国聚甲醛的消费还主要集中在一些技术含 量比较低的市场,汽车配件以及精密电子产品等 高精尖的行业生产能力还不够。
我国目前每年仍需要进口 300 kt左右的聚甲 醛,特别是在高附加值的汽车配件行业以及高端 电子电器行业,国产聚甲醛进入较少或者由于门 槛较高不具备进人条件。
3生产技术
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。
3.1均聚甲醛
要制造均聚甲醛,首先要制造无水甲醛,甲醛 在阴离子催化下开始聚合,然后通过乙酸酐进行 封端处理,得到稳定的均聚甲醛。
均聚甲醛的生产工艺有杜邦、意大利S I R公 司、日本旭化成等。
3.2共聚甲醛
要制造共聚甲醛,首先要把甲醛转化为三氧 杂环已烷(又称三聚甲醛),三聚甲醛与二氧五环 (C3H602,是由甲醛和乙二醇在酸催化剂下反应制得)共聚生成聚甲醛,最后脱气造粒[3]。
大约 是1.41 t甲醇可生产1t P0M。
共聚甲醛的生产工艺有美国塞拉尼斯、德国 巴斯夫、日本三菱瓦斯化学公司、日本旭化成公司 等,各个公司之间的生产工艺有不同的特点。
截止目前中国还没有自主P0M技术,全部靠 引进。
高端技术都掌握在杜邦、旭化成等国外公司 手里,不外卖,而国内投产的P O M技术主要来自3家:波兰Z A T、香港富艺和韩国P&I D公司。
国内 经过十几年的摸索和改进,产品稳定性有了很大提 高,但是相比国外其他几家技术还有很大差距
4生产情况[5]
表3国外主要生产企业
生产企业产能/(k t •地点
杜邦
95荷^
65美国
140德国
塞拉尼斯127沙特、台湾
110美国
40台湾
日本宝理123马来西亚
120日本
韩国工程145韩国
韩国可隆115韩国
巴斯夫35韩国
三菱工程塑料105日本
旭化成64日本
合计1 284
表4国内主要生产企业
生产企业
产能/
(kt •a~1
、技术
)
备注
云天化90波兰ZAT
神华宁煤60香港富艺
内蒙古天野60波兰ZAT
唐山中浩40韩国P&ID
开封龙宇
鲁南兖矿
40香港富艺
韩国P&ID
2018年11月40 k t高端
40
改性聚甲醛项目开建
南通宝泰菱60日本宝理
张家港旭化成20
杜邦及
旭化成
上海蓝星60香港富艺2015年10月关停
天津渤化永利40香港富艺2012年12月关停
合计
410不包括关停
(有效)100 k t产能目前,国内能够掌握P0M生产技术,并正式 生产P0M的企业并不多,产品规模小,其中云天 化和开封龙宇只能生产几个牌号的产品,上海蓝 星也只有10余个牌号,而国际上主要跨国公司都 有30 ~40个牌号可以选择。
因此,无论从生产规 模还是品种看,国内P0M生产技术都还处于相对 落后的状态。
工艺技术尚存在一■些缺陷,原材料 及公用工程消耗较高,产品质量不够稳定。
5市场情况
由表5和表6可以看出,国内共有510 k t P O M产能,正常可满足表观消费量,但是实际P0M生产企业的开工率并不高,且有100 kt 产能
关停,且近5年P O M进口量逐年递增。
其原因为 在P O M消费应用中,电子电器、汽车行业以及机 械行业占了 67%,而这部分产品主要为高端产 品,对制件原料质量要求较高,一般使用杜邦、宝 理、三菱等进口品牌。
另一方面,国内生产P O M技术主要为外国引 进,缺乏技术创新,聚甲醛产品90%以上为通用 型号产品,大多应用于民生用品、工业配件以及中 低端电子产品市场,在目前国际P O M市场中的竞 争力明显不够。
表5近几年国内POM的生产情况年份产能/(k t.a — 1)产量/(k t.a-丨)开工率/%
2014390235.960.48
2015370224.265.46
201641023650.21
201741023652.7
201841021746. 17
201941025053.23
表6近S年POM的进出口量
年份进口量/(k t•a-1)出口量/(k t•a-1)表观消费量/% 2015257.637.846.2
2016292.732.049.7
2017309.532.952.4
2018339.530.352.6
2019318.625.754.3
表7国内POM产品部分售价和成本
日期售价/元(不含税)成本/元利润/元2020-11-1312 3008 796.4635 034
2020 - 09-0911 156
9 9069 283.561872
2020-07-158 881.861024 2020 -05 -159 5568 836.36720 2020 -03-169 4068 957.93448 2020-01-159 9569 862.0594 2019-12-1610 3069 290.571015 2019-10-1510 8569 716.841139 2019 -08-1510 4069 495.81910 2019-06-1410 5069 743.41763 2019-04-1512 05610 085.981970 2019-02-151190610 417.591488 2018-12-1411 70610 256.431450 2018-10-1514 25611948.26 2 308 2018-08-1514 50611 693.03 2 813 2018-06-1514 95611 594.66 3 361 2018 -04 -1614 50611 390.20 3 116 2018-01-1513 60612 155.771450 2017-12-1513 00612 213.41793 2017-10-1612 25610 855.791400 2017-08-1512 25610 534.65I 721 2017-06-1511 85610 301.041555 2017-04-1412 10610 739.831366 2017-01-1612 70611 202.201504
注:数据来源于卓创咨询。
6国内POM现状
1) 低端料过剩,高端料严重依赖进口
21世纪以来,我国企业通过技术引进,建立 了一批聚甲醛生产装置。
但是由于国外对高端生 产技术的封锁,国内生产技术相对落后,生产的多 为通用型聚甲醛产品,目前我国通用型聚甲醛已 供大于求,近年来装置开工率较低,大多企业亏损 生产,有些企业装置长期关停[6]。
当前,我国大多数企业对改性聚甲醛产品的 研发和技术创新方面投人相对较弱,而国外聚甲 醛企业已经有几十年的产品研发经验,改性高端 聚甲醛产品的应用量已经达到30%以上。
2) 新建项目向煤炭资源地靠拢
规划的项目大部分选择在新疆、内蒙古、山西 等煤炭资源丰富的地区。
如新疆国重鑫兴80 kt/a聚甲醛项目;内蒙古久泰60 kt/a聚甲醛项 目;兖矿集团40 kt/a高端改性聚甲醛项目;介休 市100 kt/a聚甲醛项目。
3) 供需两级分化
P O M在工程塑料中不算需求增长快的品种。
应用领域基本固定在比较小的产品,消耗量并不 算大。
国内聚甲醛目前供需情况处于两级分化的 境地。
中高端聚甲醛市场价格较高但是供需基本 平衡;国产聚甲醛供应远远大于需求且价格较低。
4) 终端消费市场疲软
受反倾销事件影响,2017年开始,中国P O M 市场价格开始低位上涨,随2017—2018年市场需 求的支撑,行情冲高至5年来的最高价位。
2018 下半年开始,受中国部分行业增速减缓,例如汽车 行业自2018年9月开始,产销大幅下滑,并在 2018年结束产销连续28年的增长趋势,开始负 增长,加之工程塑料市场整体氛围偏弱和国际P O M产能增长的影响,P O M市场价格高位呈现大 跌态势。
2019年中国P O M市场价格波动向下,主要因素是经济增速减缓,终端消费行业显疲软, 供需矛盾压力持续存在。
为了促进中美经贸关系健康稳定发展,P O M (税则号39071010)自2020年2月14日起将关 税由原来的5%调整为2.5%。
预计P O M进口货 源会长期占据国内市场。
7结论
截止目前中国还没有自主P O M技术,全部靠
48ADVANCES IN FINE PETROCHEMICALS第21卷第6期
引进。
主要是波兰Z A T、香港富艺和韩国P&I D公 司技术。
产品稳定性差,每批次产品均匀性很难保 证,只能生产中低端聚甲醛,用于低端的拉链、日用 品以及中低端的电子电器等。
高端技术都掌握在 杜邦、旭化成等国外公司手里,不外卖。
虽然高端 市场对产品的需求较少,但价格较高,利润较大。
国内P O M市场中低端产品已供过于求,且经 济增速减缓,P O M消费量也将放缓。
若能突破技 术封锁,靠近煤炭集中地,从源头生产高端共聚甲 醛产品替代进口,其市场利润较好。
但是国家关 税政策的调整,以及国外P O M产能的扩大,进口 P O M产品仍将长期占据国内市场。
参考文献
[1]王军,殷利敬,谢云峰.聚甲醛生产工艺及国内生产现状
[J].煤炭与化工,2016, 36(7): 17-19.
[2]姚亚峰,徐泽夕,邱生见等.浅谈聚甲醛的应用[J].塑料
工业,2012, 40(5): 26 -29.
[3]朱燕.聚甲醛生产技术与市场[J].乙醛醋酸化工,2018
(9) :12-16.
[4]姬亚非.聚甲醛生产、性能改良及具体应用分析[J].中国
石油和化工标准与质量,20〖7(12): 11-12.
[5]张瑜.聚甲醛的生产与市场分析[J].河北化工,2013,36
(1):57 -59.
[6]朱金础,黄雨.中国聚甲醛产业发展的深思和展望[J].塑
料工业,2014, 42(10) : 5 -8.
Polyformaldehyde Market and Development Trend
LIU Shan,JING Qua n,LIU Dong,Z H A N G Caifeng,FU Hui
Jiangsu Sailboat Petrochemical Co., Ltd., Lianyungang y Jiangsu222000
Abstract Production technologies and application of polyformaldehyde are introduced,the supply and demand of polyformaldehyde both a t home and abroad,the properties of polyformaldehyde,and the status quo of domestic P O M market are summarized,and the future development of polyformaldehyde i s discussed.
Key words polyformaldehyde;market status quo;suggly and demand
(上接第44页)
Research on Cyclopentene Oxide Synthesis with
n- Butylaldehyde as Material
Z H E N G Xuegen
Sinopec Anqing Petrochemical Companyy Anqing, Anhui246002
Abstract The effects of Ylide reagent,reaction time,reaction temperature,material ratio,alkali,and solvent,etc.on the reaction in which cyclopentene oxide i s prepared with n- butyl aldehyde as the material were discussed.The reaction conditions a t which cyclopentene oxide i s prepared were identified:using dimethyl sulfoxoniummethylide as Ylide reagent,cesium carbonate as the alkali,and acetonitrile as the solvent,the molar r a t i o of trimethylsulfonium iodide to n-butylaldehyde being2 : 1,the reaction time being 2 h,and the reaction temperature i s0 XI,and the yield of cyclopentene oxide can reach 91.3% a t such conditions.The mechanism of the reaction in which cyclopentene oxide i s prepared with n- butylaldehyde as the material was also discussed.
Key words trimethylsulfoxonium iodide;n-butylaldehyde;cyclopentene oxide;Ylide reagent。