陳科宇，楊 哲，李代紅，劉喜峰，陳永利，周乃武

(1 中海石油化學(xué)股份有限公司，北京 100029；2 海洋石油富島化工有限公司，海南 東方 572600)

丙烯腈是一種重要的化學(xué)品及化工原料，在丙烯系列產(chǎn)品中居第二位，僅次于聚丙烯，是合成纖維、合成橡膠和合成樹脂的重要單體[1]，廣泛應(yīng)用于ABS樹脂、SAN樹脂、腈綸、聚丙烯酰胺、丁腈橡膠、己二腈和碳纖維等生產(chǎn)領(lǐng)域中。目前主要用于生產(chǎn)聚丙烯腈纖維(商品名叫“腈綸”)，其次用于生產(chǎn) ABS 樹脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的共聚物)及合成膠(丙烯腈-丁二烯共聚物)。丙烯腈水解所得的丙烯酸是合成丙烯酸樹脂的單體。丙烯腈電解加氫，偶聯(lián)制得的己二腈是生產(chǎn)尼龍66的原料。還可制造抗水劑和膠粘劑等，也用于其它有機(jī)合成和醫(yī)藥工業(yè)中，并用作谷類熏蒸劑等。目前國內(nèi)的所有丙烯腈裝置以及全球95%以上的丙烯腈裝置均采用以丙烯為原料合成的Sohio工藝路線[2]。 該法以丙烯、氨氣和空氣為原料，主要副產(chǎn)物為氫氰酸、乙腈、丙烯醛、CO2和CO。具有原料易得、工藝過程簡單、操作穩(wěn)定、產(chǎn)品精制方便、產(chǎn)品成本低等優(yōu)點(diǎn)。

1 世界丙烯腈的供需現(xiàn)狀及發(fā)展前景

1.1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

2021年全球丙烯腈產(chǎn)能863萬噸/年。按區(qū)域分，全球丙烯腈主要生產(chǎn)區(qū)域是東北亞、北美和西歐地區(qū)，其中東北亞產(chǎn)能占比約62%，詳見表1。按生產(chǎn)企業(yè)分，全球最大的丙烯腈生產(chǎn)商是旭化成化學(xué)株式會(huì)社，產(chǎn)能114萬噸/年，其次是英力士公司，產(chǎn)能107.5萬噸/年，中國石化位列第三，產(chǎn)能99萬噸/年。2021年全球丙烯腈行業(yè)集中度高，前4的產(chǎn)能約占全球總產(chǎn)能的46%。

表1 2021年全球丙烯腈產(chǎn)能分布情況

續(xù)表1

1.2 消費(fèi)現(xiàn)狀及發(fā)展前景

近年來，世界丙烯腈市場(chǎng)供需穩(wěn)步增長，2021年全球丙烯腈產(chǎn)量約620萬噸。美國、中國臺(tái)灣是丙烯腈主要凈出口國家與地區(qū)，中國、馬來西亞、印度是丙烯腈主要凈進(jìn)口國家。2020年全球丙烯腈跨境貿(mào)易量約為150萬噸。

丙烯腈因其屬于危險(xiǎn)化學(xué)品，跨境貿(mào)易受到運(yùn)輸?shù)挠绊?。未來幾年丙烯腈新增產(chǎn)能將集中在發(fā)展中國家及新興地區(qū)。其中，亞洲是世界丙烯腈產(chǎn)能增長最為迅速的地區(qū)，而亞洲地區(qū)主要的增長動(dòng)力將來自于中國大陸。預(yù)計(jì)到2025年，全球丙烯腈產(chǎn)能約1130萬噸/年。

2 我國丙烯腈的供需現(xiàn)狀及發(fā)展前景

2.1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

至2021年底，國內(nèi)共有12家丙烯腈工廠，丙烯腈總產(chǎn)能達(dá)338萬噸/年，占全球丙烯腈總產(chǎn)能的39%。行業(yè)集中度高，產(chǎn)能排名前4的企業(yè)占全國總產(chǎn)能的比例約為88%。國內(nèi)丙烯腈產(chǎn)能情況分區(qū)域看，2021年華東地區(qū)丙烯腈產(chǎn)能242萬噸/年，占比約71%；東北地區(qū)67萬噸，占比約20%，華北地區(qū)26萬噸，占比約8%，西北地區(qū)3萬噸，占比約1%。

2021年國內(nèi)丙烯腈產(chǎn)量261.3萬噸，扣除年底建成投產(chǎn)的江蘇斯?fàn)柊钍?6萬噸/年和利華益集團(tuán)26萬噸/年新增產(chǎn)能，全年裝置開工率91%。

2017-2021年，國內(nèi)丙烯腈產(chǎn)能從208萬噸/年增長至338萬噸/年，年均增長率為12.9%，產(chǎn)量從約191.8萬噸增長至約261.3萬噸，年均增長率為8.0%。預(yù)計(jì)2022年國內(nèi)丙烯腈產(chǎn)能410萬噸/年。

表2 2017-2021年國內(nèi)丙烯腈行業(yè)發(fā)展情況

2.2 消費(fèi)現(xiàn)狀及進(jìn)出口情況

近年來國內(nèi)丙烯腈市場(chǎng)表觀消費(fèi)量增速較快，國內(nèi)丙烯腈消費(fèi)量從2017年的217.9萬噸提高到2021年的260.7萬噸，年均增速為4.58%。

由于國內(nèi)丙烯腈新增產(chǎn)能陸續(xù)投產(chǎn)，2019-2021年丙烯腈需求缺口逐漸減小，進(jìn)口量逐年降低，出口量逐年增加。2021年國內(nèi)丙烯腈進(jìn)口量20.4萬噸，出口量21萬噸，供需基本保持平衡。國內(nèi)主要進(jìn)口國家或地區(qū)是中國臺(tái)灣地區(qū)、韓國和日本。其中，臺(tái)灣地區(qū)是中國大陸丙烯腈第一大進(jìn)口來源，占比約37%，其次是韓國約占國內(nèi)進(jìn)口量的36%，日本和美國分別排在第三、第四，約占國內(nèi)進(jìn)口量的12%和11%。國內(nèi)丙烯腈出口主要國家是韓國和印度，分別約占國內(nèi)出口量的57%和36%。

2.3 市場(chǎng)價(jià)格

我國丙烯腈裝置主要以丙烯和液氨為原料，丙烯和液氨價(jià)格直接影響丙烯腈生產(chǎn)成本，進(jìn)而影響丙烯腈的價(jià)格。國內(nèi)丙烯腈價(jià)格與丙烯價(jià)格基本保持正相關(guān)；因國內(nèi)液氨價(jià)格受尿素價(jià)格影響較大，丙烯腈與液氨價(jià)格相關(guān)性弱一些。2011年以來的大部分時(shí)間國內(nèi)丙烯腈價(jià)格在10000～15000元/噸之間波動(dòng)，丙烯腈2012-2021年均價(jià)約為12440元/噸。

表3 近幾年中國丙烯腈及其原料價(jià)格統(tǒng)計(jì)表

2021年一季度，上游原油及丙烯原料價(jià)格上漲、產(chǎn)品需求增長疊加海外供應(yīng)不足，中國丙烯腈市場(chǎng)價(jià)格進(jìn)一步上漲，3月份達(dá)到16500元/噸。之后隨著二季度海江裝置重啟、四季度克魯爾二期、利華益以及斯?fàn)柊钊陉懤m(xù)投產(chǎn)，供應(yīng)量增加致使價(jià)格回落[3]，全年平均價(jià)格約14470元/噸。

圖1 2011.01-2022.10國內(nèi)丙烯腈、丙烯與液氨價(jià)格走勢(shì)圖

2.4 主要下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展

國內(nèi)丙烯腈主要有ABS/SAN、腈綸、聚丙烯酰胺三大下游領(lǐng)域，三種產(chǎn)品對(duì)丙烯腈的需求約占我國丙烯腈表觀消費(fèi)量的90%。此外，丙烯腈還用于丁腈橡膠、己二腈等領(lǐng)域。

ABS是我國丙烯腈下游第一大消費(fèi)領(lǐng)域，2021年國內(nèi)ABS產(chǎn)能476萬噸/年，產(chǎn)量約453.5萬噸，全年開工率約95.3%。2021年國內(nèi)ABS出口8.1萬噸，通用牌號(hào)產(chǎn)品已開始出現(xiàn)過剩向外輸出，但國內(nèi)ABS行業(yè)存在結(jié)構(gòu)性短缺需求，部分高端專用料仍需要進(jìn)口，進(jìn)口量高達(dá)175.5萬噸，2021全年ABS表觀消費(fèi)量約為621萬噸。隨著我國智能家電、新能源汽車的的發(fā)展，消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)，“十四五”國內(nèi)ABS的需求仍將保持年均約7%的速度增長[4]。

國內(nèi)腈綸2021年產(chǎn)能約85萬噸/年，產(chǎn)量為48.5萬噸[5]。近年來腈綸需求受滌綸、粘纖等其他化學(xué)纖維替代的不利影響，需求增長緩慢甚至出現(xiàn)萎縮，行業(yè)產(chǎn)能過剩，設(shè)備開工率較低，未來幾年無新建產(chǎn)能計(jì)劃。國內(nèi)腈綸各企業(yè)產(chǎn)品品種同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致常規(guī)腈綸產(chǎn)能過剩，而復(fù)合、超細(xì)旦、異形、抗菌、高收縮、高染色腈綸等差異化和功能化腈綸品種卻需大量進(jìn)口的現(xiàn)象。隨著國內(nèi)碳纖維下游需求的了快速增長，未來腈綸基碳纖維消費(fèi)量將大幅提升，在帶動(dòng)腈綸行業(yè)消費(fèi)和增長方面起到的作用將會(huì)越來越大[6]。

國內(nèi)丙烯酰胺產(chǎn)品絕大部分用于生產(chǎn)聚丙烯酰胺，2020年聚丙烯酰胺產(chǎn)能約120萬噸/年，產(chǎn)量約110萬噸[7]。聚丙烯酰胺在乳化、增稠、減阻、吸水等方面的優(yōu)勢(shì)，使其作為絮凝劑、分散劑、驅(qū)油劑、減阻劑等廣泛應(yīng)用。其終端消費(fèi)領(lǐng)域集中在為油氣開采、水處理、制漿造紙與礦物洗選等。聚丙烯酰胺作為驅(qū)油聚合物及酸化壓裂液的添加劑的市場(chǎng)份額約80%，并隨國內(nèi)油氣開發(fā)保持穩(wěn)定增長[8]。隨著國家對(duì)環(huán)境保護(hù)越來越重視，下游企業(yè)對(duì)環(huán)保投入越來越大，未來受水處理行業(yè)需求增長拉動(dòng)，聚丙烯酰胺需求增長較快。

2.5 產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景

表4 2022-2025年國內(nèi)丙烯腈新增產(chǎn)能預(yù)測(cè)

“十四五”全球丙烯腈新增產(chǎn)能主要在中國。預(yù)計(jì)2025年國內(nèi)丙烯腈產(chǎn)能較2021年底新增215萬噸/年，丙烯腈將面臨供大于求的市場(chǎng)格局，產(chǎn)品生產(chǎn)成本將成為各丙烯腈企業(yè)競(jìng)爭關(guān)鍵因素。

3 我國丙烯腈行業(yè)發(fā)展建議

一是不斷提高丙烯腈裝置工藝技術(shù)與生產(chǎn)管理水平，降低丙烯腈生產(chǎn)消耗和裝置能耗，進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和安全環(huán)保水平，持續(xù)降低生產(chǎn)成本。在丙烯腈生產(chǎn)工藝技術(shù)優(yōu)化的過程中應(yīng)更重視合成反應(yīng)條件的控制，積極提升生產(chǎn)及反應(yīng)中惡唑等副產(chǎn)物控制效果。

二是持續(xù)推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，開展新型高效丙烯腈合成催化劑、高濃度含氰廢水處理新技術(shù)研究，加快丙烷氨氧化法制丙烯腈、生物質(zhì)甘油經(jīng)由丙烯醛的兩步法制丙烯腈等新生產(chǎn)路線產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

三是發(fā)展丙烯腈下游產(chǎn)業(yè)鏈。隨著國內(nèi)丙烯腈新增產(chǎn)能的陸續(xù)投產(chǎn)，總產(chǎn)能將面臨過剩的局面，屆時(shí)丙烯腈單體市場(chǎng)競(jìng)爭將更加激烈，產(chǎn)品價(jià)格受到市場(chǎng)擠壓的可能性增加。建議丙烯腈生產(chǎn)廠家開拓下游產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)上下游一體化優(yōu)勢(shì)，就地消納丙烯腈產(chǎn)能，減少丙烯腈危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)，支撐丙烯腈產(chǎn)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。下游產(chǎn)業(yè)建議重點(diǎn)關(guān)注ABS產(chǎn)業(yè)，目前國內(nèi)ABS 樹脂市場(chǎng)將呈現(xiàn)低端及通用料供應(yīng)過剩，高端及特殊專用料等供應(yīng)不足的結(jié)構(gòu)性短缺局面，通用料產(chǎn)品價(jià)格低，盈利能力差。提高產(chǎn)品品質(zhì)，加快開發(fā)專用牌號(hào)、共混合金牌號(hào)是我國ABS發(fā)展的重點(diǎn)，也是行業(yè)新進(jìn)入者的發(fā)展方向。