高明明,馬飛龍,張金豫
(寧夏寧東科技創(chuàng)業(yè)投資有限公司,寧夏銀川 750409)
眾志成城,抗擊疫情。春節(jié)前后新型冠狀病毒感染的肺炎疫情形勢(shì)日趨嚴(yán)重,疫情防控物資頻頻告急。如消毒劑、防病毒口罩、醫(yī)用手套、護(hù)目鏡、醫(yī)用防護(hù)服等,一時(shí)緊俏。國(guó)內(nèi)化工企業(yè)紛紛加班加點(diǎn)緊急生產(chǎn)相關(guān)原料,寧東及周邊化工企業(yè)也結(jié)合自身產(chǎn)業(yè)實(shí)際,助力疫情防控。同時(shí)寧東產(chǎn)業(yè)鏈尚不完整,仍需延伸。對(duì)此,本文進(jìn)行了詳細(xì)分析。
防疫醫(yī)療物資包括消毒劑、醫(yī)用護(hù)目鏡、醫(yī)用防護(hù)服、防病毒口罩、醫(yī)用手套、醫(yī)用繃帶、醫(yī)用氧等。對(duì)上述醫(yī)療物資加工生產(chǎn)所用材料進(jìn)行分析,梳理寧東及周邊地區(qū)供應(yīng)情況,繪制輻射圖(見圖1)。
圖1 防疫醫(yī)療物資材料分析輻射圖
國(guó)家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)擁有200×104t/a 聚烯烴產(chǎn)能,成功開發(fā)高熔指纖維1101SC;寶豐集團(tuán)擁有60×104t/a 聚乙烯、60×104t/a 聚丙烯產(chǎn)能,目前緊急轉(zhuǎn)產(chǎn)高熔指聚丙烯纖維S2040,該生產(chǎn)線單日產(chǎn)量可達(dá)1 000 t以上;永大石化擁有1.5×104t/a 聚丙烯產(chǎn)能;寧夏寶潤(rùn)新能源擬建30×104t/a 聚丙烯裝置;寧夏潤(rùn)豐新材料擬建30×104t/a 聚丙烯裝置;寧夏石化擁有10×104t/a 聚丙烯產(chǎn)能,并成功開發(fā)高熔指纖維NX40S 和NX60S,目前裝置已轉(zhuǎn)產(chǎn)NX40S 產(chǎn)品,2020 年2 月,全月將排產(chǎn)3 000 tNX40S 產(chǎn)品,全部馳援湖北疫情防控需要。
寧夏英力特化工股份有限公司年產(chǎn)聚氯乙烯(PVC)18×104t、寧夏金昱元化工集團(tuán)有限公司年產(chǎn)聚氯乙烯(PVC)22×104t。
寧夏寧東泰和新材料有限公司生產(chǎn)的紐士達(dá)牌氨綸,通過(guò)0eko-Tex100 認(rèn)證,具有安全衛(wèi)生、質(zhì)地輕、彈性好、柔軟度高等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用在醫(yī)用繃帶、紙尿褲等衛(wèi)材領(lǐng)域產(chǎn)品中。
2.4.1 寧東企業(yè) 寧夏水投清水源水處理科技有限公司擁有3×104t/a 的次氯酸鈉生產(chǎn)能力;寧夏維水源化工產(chǎn)品有限公司擁有2.5×104t/a 的次氯酸鈉生產(chǎn)能力,疫情期每天生產(chǎn)100 t 左右10 %的次氯酸鈉原液。
2.4.2 寧東周邊氯堿企業(yè) 寧夏英力特股份有限公司捐贈(zèng)20 t 次氯酸鈉;寧夏金昱元化工集團(tuán)有限公司捐贈(zèng)30 t 次氯酸鈉;寧夏格瑞潔醫(yī)療科技有限公司向170 多家企業(yè)發(fā)放28 t 次氯酸鈉原液。
2.4.3 其他 寧夏石化將車用尿素車間改造生產(chǎn)雙氧水,平均日生產(chǎn)量約30 t;寧夏日盛高新產(chǎn)業(yè)股份有限公司緊急配制40 t 15 %的次氯酸鈉助力疫情防控。
目前疫情防控醫(yī)療物資產(chǎn)品中,醫(yī)用級(jí)高級(jí)PC及其PC 改性產(chǎn)品、PE 透氣性材料、非織造布、氨綸彈性纖維等生產(chǎn)技術(shù)難度較高,下游相關(guān)的疫情防控醫(yī)療產(chǎn)品附加值也較高。
3.1.1 醫(yī)用非織造無(wú)紡布 非織造布是由高端聚丙烯加工而成,市場(chǎng)價(jià)格約為1.3 萬(wàn)元/噸,主要用于醫(yī)用口罩、紗布、手術(shù)覆巾、手術(shù)衣等制造。常見的生產(chǎn)方法有熔噴法、紡粘和復(fù)合法[1],生產(chǎn)工藝包括熱粘、紡粘、熔噴、水刺法等,其中熔噴法非織造材料纖維結(jié)構(gòu)較細(xì),直徑多在0.5 μm~4 μm,尤適用于做過(guò)濾材料[2]。寧東基地有很好的煤制聚丙烯產(chǎn)業(yè)鏈,目前神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)采用氫調(diào)法擴(kuò)產(chǎn)高熔指產(chǎn)品,并將進(jìn)一步摸索擠壓機(jī)高流動(dòng)狀。寶豐集團(tuán)將一套采用英力士聚合技術(shù)的聚丙烯裝置部分轉(zhuǎn)產(chǎn)生產(chǎn)高熔指纖維料S2040。
3.1.2 氨綸彈性/復(fù)合纖維材料 我國(guó)氨綸產(chǎn)量約為40×104t/a,約占全球產(chǎn)能60 %,滿足自給的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)外出口。氨綸彈性/復(fù)合纖維材料因其質(zhì)地輕、彈性好、柔軟度高等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于服裝面料制造,在醫(yī)療領(lǐng)域可用于醫(yī)用繃帶、紙尿褲等產(chǎn)品的加工[3],市場(chǎng)價(jià)格約為2.3 萬(wàn)元/噸。寧夏寧東泰和新材料有限公司主要從事差別化氨綸及化學(xué)纖維產(chǎn)品的制造與銷售,是國(guó)家高新技術(shù)企業(yè),擁有差別化氨綸技術(shù)研發(fā)中心和氨綸產(chǎn)品性能檢測(cè)平臺(tái),使用的原料聚四氫呋喃由以煤基多聯(lián)產(chǎn)為產(chǎn)業(yè)鏈的中國(guó)石化長(zhǎng)城能源化工(寧夏)有限公司提供,形成了獨(dú)具寧東特色的現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。
3.1.3 醫(yī)用高級(jí)PC 及PC 改性產(chǎn)品 醫(yī)用高級(jí)PC 及其PC 改性產(chǎn)品,具有優(yōu)異抗沖擊性、透明性、耐熱和耐寒性、穩(wěn)定性、韌性、抗蠕變性、電性能等特點(diǎn)[4],在醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用占比約為3 %,市場(chǎng)價(jià)格約為2.5萬(wàn)元/噸。目前由于PC 及其改性產(chǎn)品的制造工藝難題,國(guó)內(nèi)PC 生產(chǎn)仍處于落后地位,寧東區(qū)域尚無(wú)相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)。國(guó)外主要集中在美國(guó)、西歐和日本,約占全球生產(chǎn)能力的80 %。美國(guó)GE 公司是世界上最大的PC生產(chǎn)商,生產(chǎn)能力為57.3×104t/a。美國(guó)陶氏化學(xué)公司是世界第三大生產(chǎn)商,現(xiàn)已在美國(guó)、德國(guó)和日本擁有17×104t/a 的生產(chǎn)能力。日本也是PC 的生產(chǎn)大國(guó)之一,在亞洲處于壟斷地位,同時(shí)還是PC 出口大國(guó),50 %以上的產(chǎn)品用于出口。
3.1.4 PE 透氣膜材料 PE 透氣膜是在LDPE/LLDPE聚乙烯樹脂載體中,添加50 %左右的特種碳酸鈣進(jìn)行共混,經(jīng)擠出成膜后定向拉伸一定倍率而成。PE 透氣膜材料作為醫(yī)用防護(hù)服專用料,要求高靜水壓、高透氣量、高耐磨和高耐滲性,加工標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格,技術(shù)先進(jìn)性高,產(chǎn)品附加值高[5],市場(chǎng)價(jià)格約為1.5 萬(wàn)元/噸。目前寧東基地有寧煤、寶豐等企業(yè)可生產(chǎn)PE 產(chǎn)品,但尚無(wú)PE 透氣膜材料生產(chǎn)企業(yè)。廣州金發(fā)科技作為國(guó)內(nèi)PE透氣膜材料標(biāo)準(zhǔn)起草單位,市場(chǎng)占有率處于國(guó)內(nèi)首位,年銷量約為2×104t。
高分子材料的發(fā)展,針對(duì)不同領(lǐng)域的應(yīng)用,形成了極大通用材料,以及極大工程塑料,而且在一些特殊領(lǐng)域應(yīng)用的特殊材料[6]。可以說(shuō)現(xiàn)在的衣食住行,離不開高分子。而本次抗擊新型冠狀病毒戰(zhàn)役中,高分子材料同樣發(fā)揮著非常重要的作用。疫情防控物資醫(yī)用消毒劑、口罩、防護(hù)服、手套、護(hù)目鏡、繃帶等,均離不開高分子材料的應(yīng)用。
3.2.1 國(guó)內(nèi)產(chǎn)能巨大,口罩專用高分子材料需求總量有限 中國(guó)是國(guó)際口罩生產(chǎn)大國(guó),口罩現(xiàn)有生產(chǎn)能力為2 000 萬(wàn)只/天。據(jù)中國(guó)紡織網(wǎng)數(shù)據(jù),2018 年我國(guó)各類口罩產(chǎn)量45.4 億只。結(jié)合市場(chǎng)數(shù)據(jù)1 噸高熔指聚丙烯纖維料可生產(chǎn)近25 萬(wàn)個(gè)聚丙烯醫(yī)用防護(hù)口罩,即使全部口罩用聚丙烯生產(chǎn),也僅有2 萬(wàn)噸左右體量,僅占高熔纖維料供應(yīng)的3 %不到。即使本次口罩需求量較大,對(duì)市場(chǎng)的影響應(yīng)該在適當(dāng)范圍內(nèi)。
3.2.2 專用高分子材料附加值高 3M 公司是一家百年老企,有安全和工業(yè)、交通和電子、醫(yī)療健康、消費(fèi)品四大板塊,世界500 強(qiáng)的企業(yè),2005 年被評(píng)為全球最具創(chuàng)新精神的20 家公司之一,開發(fā)近7 萬(wàn)多種高品質(zhì)產(chǎn)品,在全球60 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)設(shè)有分支機(jī)構(gòu),產(chǎn)品在200 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)銷售,年?duì)I業(yè)額逾212 億美元。從2003 年非典時(shí)期第一次進(jìn)入民用消費(fèi)領(lǐng)域,到霧霾在中國(guó)多個(gè)城市的大肆橫行,3M 公司的N95 口罩逐漸贏得了中國(guó)消費(fèi)者的信賴[7]。有業(yè)內(nèi)人士估計(jì),3M 占據(jù)了近乎90 %的中國(guó)防霾口罩市場(chǎng)。防控醫(yī)療物資用到的高附加值核心材料仍掌握在國(guó)外如3M 公司手里,歸根結(jié)底是3M 公司掌握著核心技術(shù)。例如3M 的高效靜電濾棉技術(shù),相比較傳統(tǒng)的過(guò)濾材料,在不提高呼吸阻力的前提下,提高過(guò)濾顆粒物的效率。由于缺少核心技術(shù),國(guó)內(nèi)口罩產(chǎn)品無(wú)法進(jìn)入高端領(lǐng)域細(xì)分市場(chǎng),口罩在國(guó)內(nèi)的利潤(rùn)率較低。
3.3.1 聚乙烯、聚丙烯纖維料 2018 年我國(guó)化工新材料產(chǎn)量為2 210×104t,自給率為65 %;工程塑料產(chǎn)量306×104t,自給率為55.9 %;功能性膜材料50×108m3,自給率為80 %。2018 年我國(guó)聚乙烯產(chǎn)量為1 453×104t,聚丙烯產(chǎn)量為2 070×104t。高端聚烯烴產(chǎn)量為435×104t,消費(fèi)量1 138×104t,自給率僅為38 %。2018-2022 年,預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)聚乙烯產(chǎn)能會(huì)新增1 532×104t/a,聚丙烯產(chǎn)能會(huì)新增575×104t/a。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)有32 家生產(chǎn)高熔指無(wú)紡布纖維料的企業(yè),2019 年國(guó)內(nèi)聚丙烯纖維料產(chǎn)量約170×104t,同比2018 年增長(zhǎng)7.5 %。其中高熔指聚丙烯纖維(口罩)料95×104t,同比增長(zhǎng)15.8 %;中熔指聚丙烯纖維料77×104t,相比基本持平。2019 年全球新增了695×104t 聚乙烯(PE)的產(chǎn)能,受美國(guó)大肆擴(kuò)產(chǎn)的影響,全球聚乙烯(PE)市場(chǎng)2019 年已經(jīng)陷入供應(yīng)過(guò)剩的困境,2020 年將面臨更大的過(guò)剩壓力。2020 年全球?qū)⑿略?34×104t 的聚乙烯(PE)產(chǎn)能[8,9]。隨著化工原料來(lái)源多元化,今后LLDPE 市場(chǎng)將呈現(xiàn)石腦油化工產(chǎn)品、甲醇制烯烴(MTO)化工產(chǎn)品、進(jìn)口產(chǎn)品三分天下的局面[10]。
3.3.2 丁腈橡膠 丁腈橡膠(NBR)由丁二烯、丙烯腈經(jīng)乳液聚合而成的共聚物,全球NBR 的總產(chǎn)能增加較為迅速,而且其產(chǎn)地主要集中于亞太與歐洲等地[11]。從生產(chǎn)的布局來(lái)看,大型廠家集中于東亞,市場(chǎng)的缺口則在于中國(guó)以及南亞等國(guó)家。近幾年NBR 技術(shù)主要集中于聚合配方、工藝等的完善以及NBR 新產(chǎn)品的開發(fā)等方面,從多個(gè)角度來(lái)提升丁腈橡膠整體的性能[12,13]。現(xiàn)階段,丁腈橡膠有關(guān)產(chǎn)業(yè)有很大發(fā)展空間。
3.3.3 聚氯乙烯 我國(guó)PVC 產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀是產(chǎn)能過(guò)剩,當(dāng)前國(guó)家政策引導(dǎo),在國(guó)內(nèi)煤炭、鹽礦以及石灰石資源豐富的中西部地區(qū),建立產(chǎn)業(yè)一體化裝置已經(jīng)成為了一個(gè)必然的趨勢(shì),通過(guò)進(jìn)行煤炭-電力-電石-PVC-電石渣水泥的產(chǎn)業(yè)體系構(gòu)建,實(shí)現(xiàn)了資源的優(yōu)化配置,提升生產(chǎn)效率[14]。
以強(qiáng)化石油產(chǎn)業(yè)、整合傳統(tǒng)化工、發(fā)展化工新材料、升級(jí)化工新能源作為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的主導(dǎo)方向,推動(dòng)我國(guó)石油和化工產(chǎn)業(yè)質(zhì)量、生產(chǎn)效率和效益水準(zhǔn)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
行業(yè)高速增長(zhǎng)的同時(shí),結(jié)構(gòu)性矛盾也逐步顯現(xiàn),我國(guó)仍是世界上最大的聚烯烴進(jìn)口國(guó),高端化的聚烯烴產(chǎn)品對(duì)外依存度更高。從全球市場(chǎng)看,高端聚烯烴生產(chǎn)主要集中在西歐、東南亞和北美地區(qū),中東以大宗通用料為主。以茂金屬線性低密度聚乙烯(mLLDPE)為例,西歐、東南亞和北美的市場(chǎng)規(guī)模占有率分別達(dá)到37 %、23 %和16 %,其中日本是東南亞mLLDPE 主要生產(chǎn)國(guó)[15]。POE 彈性體、EVOH、茂金屬聚丙烯、環(huán)烯烴共聚基本沒有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),與國(guó)際先進(jìn)水平仍有較為明顯的差距,部分產(chǎn)品仍處于工業(yè)化生產(chǎn)的空白,部分產(chǎn)品產(chǎn)能規(guī)模較大,但工藝技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量與國(guó)際先進(jìn)水平存在較大差距,高端專用牌號(hào)生產(chǎn)和開發(fā)力度依然欠缺。
國(guó)內(nèi)高端聚烯烴未來(lái)發(fā)展方向?yàn)橥ㄟ^(guò)催化劑和關(guān)鍵配套原料技術(shù)的突破,推動(dòng)茂金屬聚丙烯實(shí)現(xiàn)工業(yè)化批量生產(chǎn)供應(yīng),大力提升超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯、聚丁烯-1 等國(guó)內(nèi)產(chǎn)能規(guī)模較大,推動(dòng)POE 彈性體國(guó)內(nèi)空白技術(shù)工業(yè)化,在現(xiàn)有研發(fā)基礎(chǔ)上加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)化突破。傳統(tǒng)化工材料如聚氯乙烯(PVC),在離子交聯(lián)改性提高耐熱性仍需加大力度[16]。
不能重產(chǎn)品、輕應(yīng)用,始終把市場(chǎng)導(dǎo)向作為創(chuàng)新的重點(diǎn)和發(fā)展的方向,注意與下游用戶開展協(xié)同創(chuàng)新,為客戶提供整體解決方案,適應(yīng)多元化、特性化的用戶需求。重大關(guān)鍵技術(shù)是買不來(lái)的,討不來(lái)的,創(chuàng)新始終是化工新材料發(fā)展的關(guān)鍵。瞄準(zhǔn)產(chǎn)品的高端化差異化,加強(qiáng)以企業(yè)為主體的創(chuàng)新體系建設(shè),關(guān)鍵集中力量攻克一批“卡脖子”技術(shù)、補(bǔ)短板技術(shù)、顛覆性技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備,建設(shè)高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)、高水平的公共創(chuàng)新平臺(tái)(寧東中試總部基地)。
依托寧東基地強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì),立足寧東,面向能源金三角,輻射全國(guó),充分發(fā)揮中試基地在技術(shù)成果轉(zhuǎn)化中解決“最后一公里”的難題,發(fā)揮中試總部基地示范引領(lǐng)作用,強(qiáng)化服務(wù)企業(yè)能力,使寧東中試總部基地成為開展科技創(chuàng)新和市場(chǎng)化的創(chuàng)業(yè)投資的重要載體,推進(jìn)中試成果轉(zhuǎn)化、東西部協(xié)作、園區(qū)技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)集群的重要平臺(tái)。推動(dòng)與國(guó)家大院大所、東部科研院所、高校、企業(yè)廣泛合作,成為東西部科技合作的重要紐帶和橋梁,聚焦煤化工上下游產(chǎn)業(yè)鏈,打造“對(duì)外招商、對(duì)內(nèi)營(yíng)商”的現(xiàn)代煤化工中試總部基地。
聚烯烴是全球產(chǎn)量最大的合成高分子材料,寧東基地是我國(guó)重點(diǎn)煤基烯烴生產(chǎn)聚集地之一,已形成聚烯烴產(chǎn)能320×104t/a,未來(lái)規(guī)劃新增產(chǎn)能190×104t/a,總產(chǎn)能將達(dá)到510×104t/a,成為名副其實(shí)的“世界烯烴之都”。但單純的增長(zhǎng)產(chǎn)能并不能真正成為高質(zhì)量發(fā)展的“烯烴之都”,對(duì)寧東基地來(lái)說(shuō),亟需發(fā)展高端牌號(hào)和專用料新產(chǎn)品,以實(shí)現(xiàn)與“能源金三角”周邊煤化工基地的差異化發(fā)展。因此,加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)新技術(shù)、新產(chǎn)品開發(fā)研究,打造一個(gè)以工程塑料為主的聚合物新材料創(chuàng)新平臺(tái)成為寧東基地的迫切需求。建設(shè)一個(gè)以聚烯烴為核心、以其他聚合物新材料為補(bǔ)充,集技術(shù)開發(fā)、新產(chǎn)品研制、標(biāo)準(zhǔn)制定和認(rèn)證、檢驗(yàn)檢測(cè)、高端人才培育、科技企業(yè)孵化等多功能于一體,服務(wù)寧東基地、輻射銀川都市圈、面向全區(qū)乃至全國(guó)的高水平協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái),為促進(jìn)我區(qū)聚烯烴及聚合物新材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。