PVC糊树脂工艺和市场分析
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( 3) 我国龙头氯碱企业应加快 PVC 糊状树脂 高端专用料的开发与建设,填补国内糊树脂高端专 用料缺口,增强企业竞争力。
2. 2 国内 PVC 糊树脂装置建设情况及后市分析 目前,国内 PVC 糊树脂产能增长较快,PVC
糊树脂装置扩建态势明显。据不完全统计,目前在 建及拟建 PVC 糊树脂企业有数家,如: 江苏中瑞 化工有限公司拟在南京化工园投资建设 6 万 t /a,
13 市场需求占比 14 生产成本 15 装置建设投资
微悬浮法 ( 无种子)
乳液法 ( 有种子)
以机械能 1 次达到要求 较少 较简单,只是传热功能 操作步骤较少 不十分严格 略高 约 48% ~ 50% 低 稍低 较好 较少 主要适合刮涂、回转成型加工工艺; 加工发泡剂制品时发泡性略差 42%
低 低
Abstract: The main domestic production process of PVC paste resins was introuduced,and the market status and prospect of domestic PVC paste resins were analyzed. It was indicated that the production capacity of domestic PVC paste resins would reach saturation in 2013,the chlor-alkali enterprises should be cautious to build the project of low-end PVC paste resin products,and the development and construction of high-end and special material PVC paste resin products should be accelerated.
参考文献
[1] 骆雁,黄东 . 近年中国 PVC 糊树脂发展状况[J]. 中国氯碱, 2012,17( 1) : 1 - 3.
[2] 沈建成,周云飞,陆余彬 . PVC 糊树脂发展前景[J]. 聚氯乙 烯,2011,39( 12) : 5 - 7.
[3] 马庆岩,刘岭梅 . PVC 糊树脂生产和市场情况分析[J]. 聚氯乙
பைடு நூலகம்
75. 1
4 万 t /a 项目招商,台塑 ( 宁波) 7 万 t /a 在建设 中,上海氯碱正在筹备扩建 4 万 t /a,中盐红四方 安徽基地 10 万 t / a 和青海盐河 2 万 t / a 开始施工, 伊东化工准备建设 5 万 t /a,重庆三阳化工准备上 5 万 t /a,河北金牛准备上 5 万 t /a,中盐华湘将完 成新增 7 万 t /a 等。
池隔板、电线套、防水布及家庭装饰品等[1]。
1 PVC 糊树脂工艺技术情况
目前,世界上制备 PVC 糊状树脂主要工艺有 微悬浮法、乳液种子法、乳液法、混合法,其中占 优势的有 微 悬 浮 法 ( 无 种 子) 及 乳 液 法 ( 有 种 子) ,这两种方法市场需求量各占 38 ~ 42% 。现以 微悬浮 法 和 乳 液 法 为 例 进 行 生 产 工 艺 分 析 和 比 较[2]。PVC 糊状树脂工艺流程见图 1。
3 结论与建议
( 1) 无种子微悬浮法 PVC 糊树脂技术投资较 低,建设 周 期 短,助 剂 及 蒸 汽 电 力 消 耗 在 稍 低 ( 主原料 VCM 的消耗几种工艺等同) ,作为氯碱下 游 “短平快” 的产品结构调整项目具有一定优势。
( 2) 无序重复建设造成 PVC 糊树脂市场空间 容量有限,氯碱企业应谨慎建设 PVC 糊树脂低端 产品项目,避免 PVC 糊树脂产能过剩,重蹈通用 型 PVC 树脂产品覆辙。
Key words: PVC paste resin; production process; market analysis
PVC 糊树脂简称 PPVC 或 EPVC ( 乳液法糊树 脂) ,是聚氯乙烯树脂中的 一 个 大 类,与 悬 浮 法 PVC 树脂相比,虽然也呈高分散性粉末状,但粒 度范围一般在 0. 1 ~ 2. 0μm ( 悬浮法树脂粒度分布 一般在 20 ~ 200μm) 。它具有一般 PVC 的性能,即 良好的耐化学腐蚀性、电绝缘性、难燃性和较高的 强度,成 糊 性 优 良, 分 散 性 能 良 好, 主 要 应 用 于 PVC 树脂的软材料领域。PPVC 可以制成薄膜、涂 料、人造革、壁纸、卷材地板、阻燃运输带、蓄电
第 21 卷第 1 期 2013 年 1 月
特特别别关关注注
精细与专用化学品 Fine and Specialty Chemicals
Jan. 2013 ·17·
PVC 糊树脂工艺和市场分析
李 瀚1 ,陈 浩2 ( 1. 新乡中新化工有限责任公司,河南 新乡 453800; 2. 河南煤业化工集团,河南 郑州 450046)
微悬浮法 ( 无种子) 工艺技术主要有以下特点: ( 1) 聚合反应的生产过程是间歇进行的 ( 与 通用 PVC 的悬浮法生产过程类似) ; 聚合反应的分 散 ( 均化) 过程在聚合反应釜外进行; 分散过程 采用特殊的泵类设备及特定的控制条件,可以达到 预定的氯乙烯均化液的液珠直径 ( 约 0. 5 ~ 2μm) , 满足其粒径分布曲线要求。 ( 2) 对原聚合配方进行改进,使 v( 氯乙烯) ∶ v ( 水) 达到 1 ∶ 0. 95 ~ 1,因而聚合后胶乳含固量高, 可以达到 50% 以上。 ( 3) 一次性完成聚合反应所需要的原料及各 种化学助剂的分散 ( 均化) 与加料操作。生产控 制简便,影响产品质量波动的因素少,装置设备数 量少,不仅减少了固定资产投资,同时也减少了生 产过程中的不安全因素。 ( 4) 生产中用于清洗聚合釜等设备的废水, 经处理可循环使用,基本达到无废水排放。 ( 5) 主要设备及化学助剂基本国产化。但其 中分散泵、聚合釜配件、干燥设备雾化器仍需进
以化学能需 2 次达到要求 较多 具有传热及分散液体要求 操作步骤较多 要严格控制 略低 约 44% ~ 46% 高 高 有一定波动 较多 主要适合刮涂加工工艺; 加工发泡剂 制品时发泡性较好 45%
略高 高
2013 年 1 月
李瀚等: PVC 糊树脂工艺和市场分析
·19·
基于以上工艺特点,微悬浮法较种子乳液法工 艺流程短,设备数量少、操作简单、投资少、公用 工程消耗低,有利于氯碱企业发展 “短平快” 的 产品结构调整项目; 但种子乳液法聚合单台装置产 能较高,加工发泡剂制品时发泡性较好,市场需求 量略大。
表 2 2011 年我国 PVC 糊树脂生产厂家及产能 万 t/a
公司
产能
公司
产能
天津化工
17 郴州化工
10
沈阳化工
13 西部氯碱
4
上海氯碱
10 西安热电
1. 2
中盐红四方
6 东北高新
1
武汉祥龙
3 兰州化工
0. 5
宜昌山水
3 山东滨州正海科技 4
内蒙古晨宏力
1. 5 哈尔滨华尔化工
0. 3
无锡宏浩塑料化工 0. 6 总计
口。 1. 2 乳液法 ( 有种子) 工艺技术及特点
乳液种子法是以去离子水为分散介质和传热介 质,氯乙烯为单体,在乳化剂、引发剂等助剂的作 用下,形成以种子为核心的胶束和其他胶束,并借 助催化剂过硫酸钾或过硫酸铵作用,完成链引发、 链增长及链终止等聚合反应过程得到 PVC 乳液, 再经汽提、离心喷雾干燥等工序得到 PVC 糊树脂。 如上海氯碱化工股份有限公司、日本三菱孟山都公 司均采用此方法。
造成大批企业纷纷上马 PVC 糊树脂项目的原 因主要基于以下两点: 一是 PVC 糊树脂市场利润 情况较好,在成本与普通型粉状树脂相差不大的情 况下,售价却明显高于粉状树脂; 二是普通 PVC 明显过剩,多数企业为调整产品结构,利用现有装 置转产 PVC 糊树脂。
基于以上情况,预计 2013 年保守估计将新增 产能达 20 万 t / a,国内 PVC 糊树脂总产能有望突 破 100 万 t / a。而届时的市场需求量约为 95 万 t, PVC 糊树脂市场将达到饱和。
LI Han1 ,CHEN Hao2
( 1. Xinxiang Zhongxin Chemical Industry Co. ,Ltd . ,Xinxiang 453800,China; 2. Henan Coal and Chemical Group Co. ,Ltd. ,Zhengzhou 450046,China)
2 市场预测
2. 1 产能 我国聚氯乙烯糊树脂工业起始于 20 世纪 50 年
代[2]。近几年,国 内 聚 氯 乙 烯 糊 树 脂 生 产 水 平 及 产能有了 很 大 的 提 高,2008 年 产 能 达 到 约 63 万 t / a,2010 年,产能增加到约 70 万 t / a。2011 年期 间,随着内蒙古晨宏力 1. 5 万 t / a、山东滨州正海 科技 4 万 t / a 装置相继开车,国内 PVC 糊状树脂总 产能达到 75. 1 万 t / a,居世界前列[2,3]。2011 年我 国 PVC 糊树脂生产厂家及产能统计见表 2。
摘要: 介绍了 PVC 糊树脂国内主要生产工艺,分析了我国 PVC 糊树脂的市场现状及前景,指出我国 PVC 糊树脂产能将 在 2013 年达到饱和,氯碱企业应谨慎建设 PVC 糊树脂低端产品项目,加快 PVC 糊状树脂高端专用料的开发与建设。
关键词: PVC 糊树脂; 生产工艺; 市场分析
Analysis of the production process and the market situation of PVC paste resins
(
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"#$ %
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PPVC !
图 1 PVC 糊状树脂生产工艺流程
收稿日期: 2012 - 09 - 24 作者简介: 李瀚 ( 1985-) ,男,主要从事化工经济运营等管理工作。
·18·
精细与专用化学品
第 21 卷第 1 期
宜昌山水计划再建 5 万 t /a,陕西神木县正在进行
烯,2011,39( 11) : 4 - 5.
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏
表 1 微悬浮法 ( 无种子) 与乳液法 ( 有种子) 工艺比较
序号
项目
1 VCM 与水溶液分散方式 2 乳化剂使用量 3 选用聚合釜搅拌形式 4 生产操作过程 5 生产控制条件 6 聚合釜黏釜程度 7 聚合后的胶乳含固量 8 耗能 ( 主要蒸汽消耗) 9 聚合单台装置产能 10 产品质量稳定性 11 装置设备总台数 12 产品应用程度
1. 1 微悬浮法 ( 无种子) 工艺技术及特点 微悬浮 法 以 氯 乙 烯 装 置 生 产 的 氯 乙 烯 单 体
( VCM) 为原料,在反应前期加入多种乳化剂和多 种助剂,以引发剂加入量控制反应速度,在聚合釜 内聚合合成糊树脂料液,然后对聚合料浆进行汽 提、湿研磨、连续汽提、离心干燥、干研磨、筛分 处理后,最终得到成品糊状聚氯乙烯树脂。如沈阳 化工股份有限公司、日本钟渊公司均采用此方法。
乳液种子法工艺技术主要有以下特点: ( 1) 种子乳液聚合分为乳液种子聚合、胶乳 聚合两个过程。首先按一般乳液聚合法将 VCM 制 得种子胶乳,然后将该种子胶乳 ( 1% ~ 3% ) 加 入到聚合乳液中。种子胶乳粒将被单体溶胀,进而 吸附水相中产生的自由基引发聚合,PVC 粒子逐 渐增大,最终可达 1 ~ 2μm。 ( 2) 在聚合过程中,为使长大粒子得到保护, 需防止新胶束或新乳胶粒子的形成,要连续定量加 入乳化剂。 ( 3) 乳液种子法操作步骤较多,乳化剂如十 二烷基硫酸钠 ( 或十四酸) 用量较大,能耗较高。 ( 4) 设备流程长,生产控制点较多,生产中 要严格控制各操作工序,项目整体投资较高。 ( 5) 单台装置产能大,生产效率高。 1. 3 微悬浮法与乳液法工艺对比 微悬浮法与乳液法工艺对比见表 1。
2. 2 国内 PVC 糊树脂装置建设情况及后市分析 目前,国内 PVC 糊树脂产能增长较快,PVC
糊树脂装置扩建态势明显。据不完全统计,目前在 建及拟建 PVC 糊树脂企业有数家,如: 江苏中瑞 化工有限公司拟在南京化工园投资建设 6 万 t /a,
13 市场需求占比 14 生产成本 15 装置建设投资
微悬浮法 ( 无种子)
乳液法 ( 有种子)
以机械能 1 次达到要求 较少 较简单,只是传热功能 操作步骤较少 不十分严格 略高 约 48% ~ 50% 低 稍低 较好 较少 主要适合刮涂、回转成型加工工艺; 加工发泡剂制品时发泡性略差 42%
低 低
Abstract: The main domestic production process of PVC paste resins was introuduced,and the market status and prospect of domestic PVC paste resins were analyzed. It was indicated that the production capacity of domestic PVC paste resins would reach saturation in 2013,the chlor-alkali enterprises should be cautious to build the project of low-end PVC paste resin products,and the development and construction of high-end and special material PVC paste resin products should be accelerated.
参考文献
[1] 骆雁,黄东 . 近年中国 PVC 糊树脂发展状况[J]. 中国氯碱, 2012,17( 1) : 1 - 3.
[2] 沈建成,周云飞,陆余彬 . PVC 糊树脂发展前景[J]. 聚氯乙 烯,2011,39( 12) : 5 - 7.
[3] 马庆岩,刘岭梅 . PVC 糊树脂生产和市场情况分析[J]. 聚氯乙
பைடு நூலகம்
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4 万 t /a 项目招商,台塑 ( 宁波) 7 万 t /a 在建设 中,上海氯碱正在筹备扩建 4 万 t /a,中盐红四方 安徽基地 10 万 t / a 和青海盐河 2 万 t / a 开始施工, 伊东化工准备建设 5 万 t /a,重庆三阳化工准备上 5 万 t /a,河北金牛准备上 5 万 t /a,中盐华湘将完 成新增 7 万 t /a 等。
池隔板、电线套、防水布及家庭装饰品等[1]。
1 PVC 糊树脂工艺技术情况
目前,世界上制备 PVC 糊状树脂主要工艺有 微悬浮法、乳液种子法、乳液法、混合法,其中占 优势的有 微 悬 浮 法 ( 无 种 子) 及 乳 液 法 ( 有 种 子) ,这两种方法市场需求量各占 38 ~ 42% 。现以 微悬浮 法 和 乳 液 法 为 例 进 行 生 产 工 艺 分 析 和 比 较[2]。PVC 糊状树脂工艺流程见图 1。
3 结论与建议
( 1) 无种子微悬浮法 PVC 糊树脂技术投资较 低,建设 周 期 短,助 剂 及 蒸 汽 电 力 消 耗 在 稍 低 ( 主原料 VCM 的消耗几种工艺等同) ,作为氯碱下 游 “短平快” 的产品结构调整项目具有一定优势。
( 2) 无序重复建设造成 PVC 糊树脂市场空间 容量有限,氯碱企业应谨慎建设 PVC 糊树脂低端 产品项目,避免 PVC 糊树脂产能过剩,重蹈通用 型 PVC 树脂产品覆辙。
Key words: PVC paste resin; production process; market analysis
PVC 糊树脂简称 PPVC 或 EPVC ( 乳液法糊树 脂) ,是聚氯乙烯树脂中的 一 个 大 类,与 悬 浮 法 PVC 树脂相比,虽然也呈高分散性粉末状,但粒 度范围一般在 0. 1 ~ 2. 0μm ( 悬浮法树脂粒度分布 一般在 20 ~ 200μm) 。它具有一般 PVC 的性能,即 良好的耐化学腐蚀性、电绝缘性、难燃性和较高的 强度,成 糊 性 优 良, 分 散 性 能 良 好, 主 要 应 用 于 PVC 树脂的软材料领域。PPVC 可以制成薄膜、涂 料、人造革、壁纸、卷材地板、阻燃运输带、蓄电
第 21 卷第 1 期 2013 年 1 月
特特别别关关注注
精细与专用化学品 Fine and Specialty Chemicals
Jan. 2013 ·17·
PVC 糊树脂工艺和市场分析
李 瀚1 ,陈 浩2 ( 1. 新乡中新化工有限责任公司,河南 新乡 453800; 2. 河南煤业化工集团,河南 郑州 450046)
微悬浮法 ( 无种子) 工艺技术主要有以下特点: ( 1) 聚合反应的生产过程是间歇进行的 ( 与 通用 PVC 的悬浮法生产过程类似) ; 聚合反应的分 散 ( 均化) 过程在聚合反应釜外进行; 分散过程 采用特殊的泵类设备及特定的控制条件,可以达到 预定的氯乙烯均化液的液珠直径 ( 约 0. 5 ~ 2μm) , 满足其粒径分布曲线要求。 ( 2) 对原聚合配方进行改进,使 v( 氯乙烯) ∶ v ( 水) 达到 1 ∶ 0. 95 ~ 1,因而聚合后胶乳含固量高, 可以达到 50% 以上。 ( 3) 一次性完成聚合反应所需要的原料及各 种化学助剂的分散 ( 均化) 与加料操作。生产控 制简便,影响产品质量波动的因素少,装置设备数 量少,不仅减少了固定资产投资,同时也减少了生 产过程中的不安全因素。 ( 4) 生产中用于清洗聚合釜等设备的废水, 经处理可循环使用,基本达到无废水排放。 ( 5) 主要设备及化学助剂基本国产化。但其 中分散泵、聚合釜配件、干燥设备雾化器仍需进
以化学能需 2 次达到要求 较多 具有传热及分散液体要求 操作步骤较多 要严格控制 略低 约 44% ~ 46% 高 高 有一定波动 较多 主要适合刮涂加工工艺; 加工发泡剂 制品时发泡性较好 45%
略高 高
2013 年 1 月
李瀚等: PVC 糊树脂工艺和市场分析
·19·
基于以上工艺特点,微悬浮法较种子乳液法工 艺流程短,设备数量少、操作简单、投资少、公用 工程消耗低,有利于氯碱企业发展 “短平快” 的 产品结构调整项目; 但种子乳液法聚合单台装置产 能较高,加工发泡剂制品时发泡性较好,市场需求 量略大。
表 2 2011 年我国 PVC 糊树脂生产厂家及产能 万 t/a
公司
产能
公司
产能
天津化工
17 郴州化工
10
沈阳化工
13 西部氯碱
4
上海氯碱
10 西安热电
1. 2
中盐红四方
6 东北高新
1
武汉祥龙
3 兰州化工
0. 5
宜昌山水
3 山东滨州正海科技 4
内蒙古晨宏力
1. 5 哈尔滨华尔化工
0. 3
无锡宏浩塑料化工 0. 6 总计
口。 1. 2 乳液法 ( 有种子) 工艺技术及特点
乳液种子法是以去离子水为分散介质和传热介 质,氯乙烯为单体,在乳化剂、引发剂等助剂的作 用下,形成以种子为核心的胶束和其他胶束,并借 助催化剂过硫酸钾或过硫酸铵作用,完成链引发、 链增长及链终止等聚合反应过程得到 PVC 乳液, 再经汽提、离心喷雾干燥等工序得到 PVC 糊树脂。 如上海氯碱化工股份有限公司、日本三菱孟山都公 司均采用此方法。
造成大批企业纷纷上马 PVC 糊树脂项目的原 因主要基于以下两点: 一是 PVC 糊树脂市场利润 情况较好,在成本与普通型粉状树脂相差不大的情 况下,售价却明显高于粉状树脂; 二是普通 PVC 明显过剩,多数企业为调整产品结构,利用现有装 置转产 PVC 糊树脂。
基于以上情况,预计 2013 年保守估计将新增 产能达 20 万 t / a,国内 PVC 糊树脂总产能有望突 破 100 万 t / a。而届时的市场需求量约为 95 万 t, PVC 糊树脂市场将达到饱和。
LI Han1 ,CHEN Hao2
( 1. Xinxiang Zhongxin Chemical Industry Co. ,Ltd . ,Xinxiang 453800,China; 2. Henan Coal and Chemical Group Co. ,Ltd. ,Zhengzhou 450046,China)
2 市场预测
2. 1 产能 我国聚氯乙烯糊树脂工业起始于 20 世纪 50 年
代[2]。近几年,国 内 聚 氯 乙 烯 糊 树 脂 生 产 水 平 及 产能有了 很 大 的 提 高,2008 年 产 能 达 到 约 63 万 t / a,2010 年,产能增加到约 70 万 t / a。2011 年期 间,随着内蒙古晨宏力 1. 5 万 t / a、山东滨州正海 科技 4 万 t / a 装置相继开车,国内 PVC 糊状树脂总 产能达到 75. 1 万 t / a,居世界前列[2,3]。2011 年我 国 PVC 糊树脂生产厂家及产能统计见表 2。
摘要: 介绍了 PVC 糊树脂国内主要生产工艺,分析了我国 PVC 糊树脂的市场现状及前景,指出我国 PVC 糊树脂产能将 在 2013 年达到饱和,氯碱企业应谨慎建设 PVC 糊树脂低端产品项目,加快 PVC 糊状树脂高端专用料的开发与建设。
关键词: PVC 糊树脂; 生产工艺; 市场分析
Analysis of the production process and the market situation of PVC paste resins
(
&) ’’
"#$ %
"#$%
PPVC !
图 1 PVC 糊状树脂生产工艺流程
收稿日期: 2012 - 09 - 24 作者简介: 李瀚 ( 1985-) ,男,主要从事化工经济运营等管理工作。
·18·
精细与专用化学品
第 21 卷第 1 期
宜昌山水计划再建 5 万 t /a,陕西神木县正在进行
烯,2011,39( 11) : 4 - 5.
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表 1 微悬浮法 ( 无种子) 与乳液法 ( 有种子) 工艺比较
序号
项目
1 VCM 与水溶液分散方式 2 乳化剂使用量 3 选用聚合釜搅拌形式 4 生产操作过程 5 生产控制条件 6 聚合釜黏釜程度 7 聚合后的胶乳含固量 8 耗能 ( 主要蒸汽消耗) 9 聚合单台装置产能 10 产品质量稳定性 11 装置设备总台数 12 产品应用程度
1. 1 微悬浮法 ( 无种子) 工艺技术及特点 微悬浮 法 以 氯 乙 烯 装 置 生 产 的 氯 乙 烯 单 体
( VCM) 为原料,在反应前期加入多种乳化剂和多 种助剂,以引发剂加入量控制反应速度,在聚合釜 内聚合合成糊树脂料液,然后对聚合料浆进行汽 提、湿研磨、连续汽提、离心干燥、干研磨、筛分 处理后,最终得到成品糊状聚氯乙烯树脂。如沈阳 化工股份有限公司、日本钟渊公司均采用此方法。
乳液种子法工艺技术主要有以下特点: ( 1) 种子乳液聚合分为乳液种子聚合、胶乳 聚合两个过程。首先按一般乳液聚合法将 VCM 制 得种子胶乳,然后将该种子胶乳 ( 1% ~ 3% ) 加 入到聚合乳液中。种子胶乳粒将被单体溶胀,进而 吸附水相中产生的自由基引发聚合,PVC 粒子逐 渐增大,最终可达 1 ~ 2μm。 ( 2) 在聚合过程中,为使长大粒子得到保护, 需防止新胶束或新乳胶粒子的形成,要连续定量加 入乳化剂。 ( 3) 乳液种子法操作步骤较多,乳化剂如十 二烷基硫酸钠 ( 或十四酸) 用量较大,能耗较高。 ( 4) 设备流程长,生产控制点较多,生产中 要严格控制各操作工序,项目整体投资较高。 ( 5) 单台装置产能大,生产效率高。 1. 3 微悬浮法与乳液法工艺对比 微悬浮法与乳液法工艺对比见表 1。