聚异丁烯产业发展分析.docx

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聚异丁烯产业发展分析

聚异丁烯产业发展分析

2009-09-23

　　摘要：

本文介绍了聚异丁烯的消费领域，在产品质量、品种和数量发展趋势预测基础上，分析了聚异丁烯未来的市场空间，及以吉林石化公司为例的国内聚异丁烯企业的竞争者及竞争力。

　　关键词：

聚异丁烯，市场需求分析，市场竞争，预测

　　聚异丁烯（PIB）产品按相对分子质量划分，分为高相对分子质量PIB、中相对分子质量PIB、低相对分子质量PIB及低相对分子质量高活性PIB几大类。

其中数均相对分子质量Mn=1000左右的用量最大，约占低相对分子质量聚异丁烯消费总量的80%—85%。

　　聚异丁烯的主要应用领域包括以下几方面。

（1）润滑油、燃料油添加剂：

二冲程油、传动油、液压液、绝缘油、金属加工液等。

（2）粘结剂：

主要用于压敏胶增粘剂，如玻璃纸带、包装带、绝缘带、橡皮膏。

一般来说，压敏胶由高分子聚合物作基料，可能混合二三种化合物，以便于平衡表面胶粘性与胶凝性。

这类胶可以单独使用，也可以与石油类树脂、松香、松香脂等共用。

聚异丁烯制成的粘结剂，具有无毒和高透明性，除用在物品的商标的粘贴，还广泛用于汽车，冰箱防水密封胶领域。

　　（3）聚合物改性：

可以和多种高相对分子质量的物质（如天然橡胶、合成橡胶）共混，并改善高分子材料的性能。

例如，聚异丁烯和天然橡胶或合成橡胶（如丁基橡胶、丁苯橡胶）相混合后，具有很好的防水和高强度的透气性能。

　　（4）作为添加剂涂布于天然胶和合成胶表面，起防护紫外线和防热作用。

可以加入到EVA共聚物、PP、HDPE、LDPE及LLDPE中，改进其物理强度。

　　（5）涂料领域：

主要用在有高耐候需求的涂料中，如在屋顶涂料方面。

　　（6）建材、密封材料：

用聚异丁烯做的堵缝及密封材料具有优秀性能，如低气体透过率、耐候性强、阻水、耐酸碱、良好粘接性、防止跌落。

聚异丁烯与炭黑和抗氧化剂以及紫外线吸收剂用在生产中空玻璃的密封胶方面，可以增加产品的柔韧性和渗透性。

　　（7）保护薄膜：

可制成多种防水密封膜，如涂在汽车顶部的保护膜，建筑行业的防水密封胶／膜，屋顶防水密封层，隧道／梁柱／烟囱防水密封胶，沥青及防腐蚀保护膜，与石墨一起作导电膜，与铁酸钡一起作磁膜。

　　1技术现状及发展趋势

　　1.1主要技术

　　聚异丁烯的生产是以混合C4馏分或纯异丁烯为原料，在主催化剂三氯化铝（A1C13）、烷基氯化铝或三氟化硼（BF3）和助催化剂水或醇等存在下，经低温聚合反应制得。

所得聚合物经碱洗和水洗脱除催化剂，再进行常压蒸馏和减压抽提等过程，最后经过滤、漂白、干燥后得到聚异丁烯成品。

工业上的聚合反应器有釜式或管式两种，反应为连续反应。

制得的聚异丁烯通常含有的亚乙烯基端基的质量分数小于10%，相对分子质量分布（重均和数均相对分子质量比，Mw／Mn）为2-7。

　　聚异丁烯生产的关键技术是聚合的催化体系。

工业上最常见的催化体系是ALCl3和BF3。

前者的典型技术来自Exxon公司，后者的典型技术来自BASF公司，其中高活性聚异丁烯制造技术是由BASF和BP公司研制成功并首先实现工业化生产的。

目前，采用AICL3催化体系生产的聚异丁烯产量最大。

新兴的BF3催化体系是近年来发展最快的工艺技术，渐成主流技术。

　　BASF公司的BF3催化技术以纯异丁烯为原料，在液相条件下，以BF3作催化剂，3-20个碳原子的仲醇（直链或支链）或仲醇与2—20个碳原子的二烷基醚（至少含有一个叔烷基）作助催化剂，在0—-60℃（优选-10—-20℃）温度下聚合，可制得平均相对分子质量500—5000，链末端亚乙烯基质量分数超过80%（甚至90%）、Mw／Mn＜2的高活性聚异丁烯（HRPIB）。

BASF公司还针对由于使用BF3络合物催化剂而导致生成含氟副产物（可多至200ug／g）这一缺点，将以往采用的单一阶段异丁烯聚合改为两个或多个阶段聚合，使所得到的HRPIB中的氟含量明显低子传统方法所制备的HRPIB。

尤其是该方法还可用C4馏分制备具有低氟含量和窄相对分子质量分布的HRPIB。

产品经脱催化剂，蒸馏得到高活性低相对分子质量聚异丁烯，其产品性能优越，使BASF公司成为全世界最大的高活性低相对分子质量聚异丁烯的生产供应商。

　　世界上其它聚异丁烯生产公司的工艺流程基本都与BASF公司或BP公司的相同，只有催化剂体系存在着差异。

由于BP公司的高活性低相对分子质量聚异丁烯产品竞争不过BASF公司的产品，因而BP公司以生产低活性聚异丁烯为主。

　　国内聚异丁烯装置也基本采用上述工艺技术生产聚异丁烯，多数采用硼系催化体系为催化剂，以纯异丁烯或混合C4为原料，产品类型也与国外产品相似，并且有一定量的产品出口。

　　1.2技术发展趋势

　　1.2.1末端a--双键含量高的高活性聚异丁烯

　　由于末端a—双键质量分数大于70%的PIB（HRPIB），具有高活性，可以不加卤素采用直接热加合的方法生产无灰分散剂等润滑油添加剂的中间体，不仅解决了设备的腐蚀及环境问题，同时还提高了油品的质量。

因此，末端a--双键含量高的高活性聚异丁烯成为国内外聚异丁烯研究的热点课题，已发明了许多相关的专利技术。

对HRPIB生产技术的研究成为聚异丁烯未来重要的技术发展趋势之一。

而HRPIB技术的关键是新型聚合催化体系。

　　1.2.2中相对分子质量聚异丁烯

　　中相对分子质量聚异丁烯具有无色、无味、无毒、耐酸、耐碱、耐盐、耐水、耐臭氧和耐老化性以及优异的气密性和电绝缘性.同时与沥青、蜡.聚乙烯等有良好的相容性，因此在粘合剂、密封剂、中空玻璃砖用密封材料、抗振材料、压敏胶、润滑油粘度指数改性剂、润滑脂增粘剂、填缝材料以及口香糖胶基等方面得到较为广泛应用。

特别是我国市场上近年中相对分子质量聚异丁烯市场需求渐旺，出现了供不应求的态势。

因此，中相对分子质量聚异丁烯也是聚异丁烯发展的重要板块。

其生产技术也从铝系工艺向硼系工艺发展，并进一步提升了聚异丁烯产品质量，促进了中相对分子质量聚异丁烯的发展。

　　1.2.3星形支化聚异丁烯

　　星形支化聚异丁烯是一种含有高相对分子质量的星形支化结构和低相对分子质量的线型分支结构的混合胶，独特的三维形体、高支化结构和优良的黏弹性能，赋予其不冷流、不塌陷的特点，而且其强度和硬度均高于普通橡胶，从而大大改善了它的加工性能。

星形支化PIB最早由美国Exxon，Mobile公司研制成功。

　　2国际市场分析及预测

　　2.1生产能力

　　2007年初全球的聚异丁烯产能达到118.8万t／a。

美国IneosGroup（英力士）低聚物公司产能居行业首位，其美国印第安纳州Whitin—和法国Lavera两座工厂的总产能达到20万t／a。

英国Infineum（润英联）集团公司，包括与锦州石化合资的锦州精联润滑油添加剂有限公司在内，总产能17万t／a，排在全球第二位。

美国Lubrizol（路博润）公司，包括中国路博润兰炼添加剂公司在内，产能总计16.1万t／a，居全球第三。

2007年全球聚异丁烯生产厂家及其产能见表1。

　　其中，北美地区总产能约47.5万t／a，占全球总产能的40.0%；欧洲地区总产能为40.7万t／a，占全球总产能的34.3%；亚洲地区为30.5万t／a，占全球总产能的25.7%。

　　由于近年来国际上聚异丁烯需求不断增长，一些有实力的生产商正在或计划扩大生产能力，如2008年间，德国巴斯夫将其德国路德维希港聚异丁烯装置产能扩至17.0万t／a；美国得克萨斯石化公司将目前6.5万t／a的产能增加一倍，达到13.0万t／a；故2008年聚异丁烯产能约新增14.5万t／a，总能力增至133.3万t／a。

　　2.2需求

　　目前，国外高活性聚异丁烯（HRPIB）主要消费在高档润滑油、无灰分散剂、汽油清净剂、乳化炸药乳化剂等方面，主要用户是世界四大润滑油生产商，即路博润（Lubrizol）公司、润英联（Infineum）公司、雪佛龙（Chevron）公司、乙基化学（EthvlChemical）公司，添加剂的年产量大约在30万-40万t左右。

美国生产的HRPIB2／3用于润滑油方面，1／3用于非润滑油领域，而日本2／3以上用于非润滑油方面。

　　近年来，欧美地区聚异丁烯消费增长趋缓，但随着亚洲经济的飞速发展，特别是汽车工业的高速发展，带动了亚洲地区聚异丁烯终端市场需求，以每年8%-10%的增长速度成为全球增速之首。

亚洲地区聚异丁烯消费增速较快的主要原因是聚异丁烯在二冲程机油配方中表现出来的低灰分性能。

作为全球第二大摩托车生产国的印度，近年摩托车产量逐年提高，对聚异丁烯的需求上扬。

　　3国内市场分析及预测

　　3.1生产能力

　　3.1.1现状

　　近年来我国聚异丁烯发展很快，总生产能力从2007年的8.73万t／a发展到2008年的11.33万t／a，主要生产厂家也增至8家。

所用原料分为纯异丁烯和混合C4原料两种，产品分为低相对分子质量（包括高活性）和中相对分子质量两大类，分别占92.67%-85.61%和7.33%-14.39%，共有20几个牌号。

其中，中国石油吉林石化公司精细化学品厂、杭州顺达集团高分子材料有限公司和山东鸿瑞石油化工公司均可生产低相对分子质量（高活性）和中相对分子质量两大类聚异丁烯产品，山东鸿瑞和杭州顺达可生产食品级中相对分子质量聚异丁烯产品。

　　2008年聚异丁烯新增产能主要包括山东鸿瑞石油化工有限公司新建1.6万t／a；兰州路博润兰炼添加剂有限公司将0.6万t／a扩能至1.2万t／a；杭州顺达集团高分子材料有限公司将其0.6万t／a扩至0.8万t／a以及新疆新峰股份有限公司将其0.3万t／a扩至0.5万t／a，2008年国内聚异丁烯生产厂家及其生产能力见表2。

　　包括吉林石化在内，目前我国高活性聚异丁烯的生产厂家有2家，总能力3万t／a，占聚异丁烯总产能的26.5%。

　　3.1.2拟建

　　2009年国内拟增产能的生产商，主要有洛阳市吉利区经济发展投资有限公司拟投资1800万元，采用吉林石化研究院开发的BF3催化工艺新建设一套0.3万t／a的聚异丁烯装置。

该装置以高纯度异丁烯为原料，生产a--末端双键含量在80%的具有反应活性的低相对分子质量聚异丁烯。

　　2008年7月美国H.B.Fuller（富乐）公司宣布，计划在我国建设聚异丁烯和热熔胶（HMMC）装置，并预计2010年投产。

　　3.2需求

　　我国聚异丁烯应用发展迅速。

主要消费种类以低相对分子质量聚异丁烯为主，这是因为国内最近石油工业和汽车工业都处于快速发展阶段，润滑油和汽油的产量增长迅速，对润滑油添加剂和汽油清净剂的需求自然水涨船高，然后进一步拉动聚异丁烯的需求增长。

同时，粘合剂、密封剂、电绝缘材料等领域对中相对分子质量聚异丁烯的需求也呈上升的势态。

2002—2008年我国聚异丁烯消费增长走势见图1。

　　低相对分子质量高活性聚异丁烯约60%用于润滑油添加剂，其下游产品链中最主要用途是制造丁二酰亚胺无灰分散剂，如聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酸酯、聚异丁烯无灰磷酸酯、硼改性无灰分散剂等几个品种。

采用高活性聚异丁烯制备烯基丁二酰亚胺无灰分散剂，可提高聚异丁烯的转化率、产品的质量和收率，而且生产过程不用氯气，安全和环境均得到明显的改善。

高活性聚异丁烯由于热稳定性好、裂解无残炭、耐化学品等特点，几乎渗透到聚异丁烯所有的应用领域，从而促进了

低相对分子质量高活性聚异丁烯合成技术的不断发展。

预计2010年国内仅高活性聚异丁烯实际需求量将有望达到6.7万t，因此将有大约2.7万t的市场空间，具有广阔的发展前景。

我国高活性聚异丁烯需求预测见表3。

值得指出的是，目前国内市场需求量较大的是a—末端双键含量达80%以上的具有反应活性的低相对分子质量聚异丁烯，而此种聚合物适合用纯异丁烯为原料和采用BF3催化剂来聚合。

　　中相对分子质量聚异丁烯则主要应用于二冲程内燃机油或润滑油粘度指数改进剂、热熔胶、中空玻璃专用密封材料、口香糖胶基和捕鼠胶方面。

目前，国内中相对分子质量聚异丁烯供不应求。

此外，聚异丁烯的下游产品链中还有汽油清净分散剂、燃烧性能改进剂、密封剂、粘合剂、胶基食品及食品包装、电绝缘材料、高分子聚合物改性剂等。

　　可以预测，未来几年随着我国润滑油和汽油产量不断增长，润滑油添加剂和汽油清净剂的需求量将进一步增大，加上食品领域、专用密封材料等其他领域的需求，必将推动聚异丁烯的需求增长。

以亚洲年均8%-10%需求增长率预计，2010年我国聚异丁烯的需求量将达到9.33万t，到2015年则将达到13万t以上，是一个高速成长的市场。

　　3.3进出口情况

　　2008年，我国聚异丁烯进口总量为12047t，比2007年的12849t减少了802t，其中初级形状的聚异丁烯（产品代码39022000）进口量为11992t，占99.54%，而以聚异丁烯为基本成分的板、片、卷材（产品代码39219030）的进口量仅为55t。

　　从21世纪初我国聚异丁烯出口实现了跨越式发展开始，一直稳步上升，2007年出口总量15195t，比2006年增长49%。

但是，由于受金融危机的影响，2008年我国聚异丁烯出口总量减至12842t，比2007年减少了15.5%。

出口种类仍以初级形状聚异丁烯为主。

2008年的出口量略大于进口量，总体看与2007年一样，进出口基本持平。

　　我国聚异丁烯出口产品主要来自锦州精联润滑油添加剂有限公司、吉林石化公司精细化学品厂，出口国主要是美国，德国、新加坡、韩国、俄罗斯、荷兰、印度、马来西亚、澳大利亚等国家。

目前，国内聚异丁烯年进口量和出口量虽然都在1.2万t以上，但出口的主要是以C4馏分为原料生产的低相对分子质量聚异丁烯，附加值较低；进口的主要是以高纯异丁烯为原料生产的中高相对分子质量聚异丁烯及高活性聚异丁烯，附加值较高。

2005—2008年进出口情况见表4。

　　近年来，虽然我国聚异丁烯的进口量呈连年递增趋势，但出口量要略大于进口量。

随着改扩建装置的陆续开车投产，我国聚异丁烯的进口量将呈下降趋势。

由于新增产能装置产量不稳，短时期内仍需要进口产品平衡市场缺口，特别是某些特殊用途（如口香糖等）的聚异丁烯还将依赖进口产品。

　　3.4产品价格分析及预测

　　聚异丁烯的价格因生产厂家、品种牌号不同，价格相差较大。

　　低相对分子质量聚异丁烯进口产品，如韩国大林的PB1300、1400等牌号的产品在1.8万、2.0万元／t之间（2008年12月）。

高活性聚异丁烯价格差异也与生产厂家有关，吉林石化聚异丁烯目前报价1.75万元／t（2009-05-05），比2009年第一季度价格（1.43万元／t）明显上扬。

潍坊滨海石油化工有限公司报价在1.4万元／t（2009-05-05），而BASF公司的高活性聚异丁烯（如P150、200等）的价格则为1.56万元／t，日本日石的300H／2100H等为1.2万元／t。

　　2009年中相对分子质量聚异丁烯主要以国产杭州顺达的SDG8350、8450、8550等为主，价格在2.7万-2.8万元／t之间。

最新进入市场的山东鸿瑞的食品级聚异丁烯报价2.7万元／t（2009-05-07）。

该公司工业级聚异丁烯则稍低些，在2.55万元八左右。

但是，从日本、德国进口的高相对分子质量聚异丁烯（无国产）的价格却高达5.4万元／t（2009年5月）。

中空玻璃专用密封材料和口香糖胶基的需求增长对食品级中相对分子质量聚异丁烯的价格上扬起到重要作用。

　　预计2010年，随着全球经济回暖以及市场需求的拉动，低相对分子质量（包括高活性）及中相对分子质量聚异丁烯价格将逐渐恢复上升趋势。

　　4国外大型公司竞争能力分析

　　从聚异丁烯生产厂家的生产规模、技术实力、产品品种、产品质量等等因素分析，可确定目前吉林石化公司聚异丁烯产品的主要竞争对手有BASF、Ineos、Daelim和锦州精联润滑剂添加有限公司等。

　　4.1BASF公司

　　最早生产PIB的德国BASF公司的竞争能力首先是其先进的工艺技术优势，其BF3催化剂体系居世界领先水平，拥有多项专利技术。

生产的高活性聚异丁烯产品质量指标也是世界领先的。

其次，BASF聚异丁烯产品质量好，指标稳定是其第二大优势。

其竞争优势主要取决于该公司聚异丁烯生产采用连续生产工艺和在线可控操作，可为用户提供质量稳定的产品供应。

第三，该公司的产品种类齐全，几乎涵盖所有聚异丁烯种类，包括用于二冲程发动机油、润滑油、液压油、绝缘油、金属加工油、燃料油及润滑油添加剂原料的高活性PIB牌号；用于生产润滑油无灰分散剂以及汽油清净剂或生产多种衍生物的中间体的低相对分子质量PIB牌号；用于粘合剂、沥青改性剂、润滑油改性剂、电绝缘材料及特殊涂料的中相对分子质量PIB牌号；用于粘接剂，密封剂等的高相对分子质量PIB牌号。

此外，该公司也是目前世界上唯一一家拥有生产超高相对分子质量聚异丁烯技术的公司。

第四，BASF公司的全球售后服务网络完善、规范，也使其产品受到用户青睐。

　　4.2Ineos公司

　　英国Ineos公司高活性聚异丁烯产品来自对BP公司的并购。

并购后的英力士成为世界上聚异丁烯产品的最大生产商，拥有用于生产润滑油无灰分散剂以及汽油清净剂或用于生产多种衍生物的中间体的低相对分子质量牌号（L、H系列牌号）、高活性牌号（H、PANALANEL系列）聚异丁烯产品。

该公司承接了原BP公司的技术和原料优势，在继续保持良好的产品质量和多元的产品牌号的前提下，价格却相对低于BASF的产品，因此在国际市场上也具有很大的竞争力。

　　4.3DaeHm公司

　　韩国Daelim公司采用混合C4为原料，利用MTBE裂解方法生产聚异丁烯，产品以低活性聚异丁烯产品为主，是亚洲地区聚异丁烯产品具竞争力的生产商。

由于该公司地理位置与我国毗邻，与其他欧洲地区相比，具有明显的地域优势，加之产品质量好、牌号多，所以在我国市场上有较大的竞争能力。

此外Daelim公司正在准备将其高活性产品投放市场，届时将进一步提升其市场竞争力。

我国中分子聚异丁烯由进转出

2010-03-16

　　2009年，国内中分子聚异丁烯进口量从前些年的几千吨下降至几百吨，出口量却超过千吨，成为净出口国。

这一方面说明，国内中分子聚异丁烯日益壮大，无论从数量、质量均已满足国内需求，国外产品失去竞争力而淡出；另一方面也显现国外中分子聚异丁烯国外产品市场重点已转移，需求量增加较快，市场出现供不应求。

无论这两个因素哪一个是主要的，国内市场饱和、国际市场供不应求的局面已显现。

　　中分子聚异丁烯通常指相对分子质量1万～10万的异丁烯聚合物。

国内对聚异丁烯的研究比较深入，技术进步也较快。

早期技术是铝系催化聚合技术，较早实现产业化的是杭州顺达高分子材料公司，目前仍保有5000吨/年的产能。

而比较先进的硼系催化聚合技术也已成熟，采用此新技术并实现产业化的是山东鸿瑞石油化工有限公司，除了催化体系采用新技术外，该公司在聚合撤热方式、洗涤方式及脱挥方式等方面均有较大技术改进，使得国内中分子聚异丁烯的产品质量提高了一个档次，达到了国外同类产品水平。

　　中分子聚异丁烯用途比较广泛，胶黏剂、食品添加剂、防水材料、油品改性、电子电气、医药等行业均有应用。

但我国的应用市场由于受消费观念、经济、质量、环境理念和习惯的制约，发展并不快。

目前应用市场主要集中在密封胶、食品添加剂行业，其他行业应用还较少。

前些年随着我国建筑行业发展迅速，带动了中空密封胶的发展，也拉动了中分子聚异丁烯的需求，增幅均达到20%～30%，但近年来增幅收窄。

据市场反馈的信息，国内中分子聚异丁烯市场容量基本在1.2万～1.5万吨之间，随着国内产能的增加，中分子聚异丁烯市场供需趋于平稳，国外产品在中国市场份额已减少。

　　国内具有中分子聚异丁烯生产能力的企业有山东鸿瑞、杭州顺达、吉林石化、南通开泰四家。

其中，吉林石化已将产业结构做出调整，利用自身优势停产中分子聚异丁烯转而发展低分子高活性聚异丁烯；南通开泰采用早期技术，产量少、成本高、品质低，基本失去竞争能力。

主要产能集中在山东鸿瑞、杭州顺达两家企业，2009年两家公司装置开工率均达到80%以上，各占半壁江山。

据可靠消息，山东鸿瑞已于2009年10月开始了二期扩建工程，2010年10月产能将达到1万吨，加上杭州顺达原有的5000吨产能，届时国内产能可达1.5万吨，国内市场将被这两家公司瓜分，并且可能会出现供过于求的局面。

　　国外中分子聚异丁烯生产商只有德国巴斯夫、日本日石两家，生产能力在2万吨，国际消费市场除了密封胶、食品添加剂行业外，由于防水材料、改性材料等其他中分子聚异丁烯下游产品发展得比较快，因此需求量增加较大。

根据市场反馈预测，2010年我国中分子聚异丁烯出口数量还会增加。

　　纵观中分子聚异丁烯行业，国内产业布局已经完成，产能已经可以满足国内需求。

产品发展方向应侧重技术进步，从聚合工艺的改进，前后处理的新技术采用入手，提高产品内在品质。

在市场开发方面，应重点盯住国际市场，增加不同相对分子质量的系列产品，赋予中分子聚异丁烯以新的性能，满足国际市场需求，开拓国际市场。

行业发展方面，在产业布局已经完成情况下，要提高进入门槛，不宜再重复建设装置、盲目扩大产能。

同时应加大中分子聚异丁烯应用市场的开拓力度，联合国内科研力量开发中分子聚异丁烯下游产品，使国内中分子聚异丁烯应用领域得到拓展，促进国内消费市场的增加，这是我国中分子聚异丁烯产业健康、有序发展的必由之路。

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