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聚烯烃产业链专题:不同品类聚烯烃的产量差异性分析

最新高手视频! 七禾网 时间:2018-09-20 15:58:17 来源:天风期货

一、专题的出发点 


今年以来我们可以看到,中国聚烯烃产品的产量结构发生了很大的变化,主要是标准品明显减少。如PP的装置更多的生产了共聚,全密度装置更多的生产了低压。这个自然的起因是利润导向的,但是具体对装置的物料影响和产量增减的波动是如何的,会不会有和主流思维存在不一致的地方。我们在这里进行了尝试性的分析探讨。


二、不同口径的产量对比 


2.1 首先我们先讨论不同口径的产量统计方式

1、自算产量:我们通过石化的排产去去进行计算,所以生产的装置的日度产量=其设计年产能/330天。

2、卓创产量:我们和卓创核实,其产量是根据每个石化装置的月度产量进行加和计算,据其介绍应该是比较准确的实际产量。


三、PP的分类和产品的工艺差异 


3.1 PP分类情况


按国际标准分类,聚丙烯(PP)分为均聚聚丙烯(PP-H)、嵌段共聚聚丙烯(PP-B)和无规共聚聚丙烯(PP-R)


PP-B含乙烯量5%-20%,它有良好的刚性,又有好的低温韧性。主要用于大型容器、周转箱、中空吹塑、机械零件和电线电缆包覆制品等。


PP-R含乙烯量1%-7%,其结晶熔点低,柔软透明,低温有很好的冲击强度,但是其硬度,刚性耐蠕变性比普通PP低10%-15%。


3.2 PP共聚工艺逻辑


共聚分为2种:

1、无规共聚是在环管内直接注入乙烯,进行合成,这个生产产量较低,有一定的操作技术。


2、嵌段共聚则完全不同,是直接把已经聚合的粉料输入气相反应器内进行合成。这个理论上来说不会影响均聚的产量,反而产量应该在这个阶段上升。


3.3 PP的理论实际的区别



可以看见偏差也是始终存在,并且在今年偏离度显著扩大。那么就需要探究其原因。


按照PP品种来说PP分为2大类共聚和均聚,而其互相切换也是较为常见的。那么我们先拿共聚的产量和偏差度进行对比进行尝试。



可以看到明显共聚的产量上升后会显著的增加差异性,上图有着很强的负相关。


但是这个和工艺逻辑就想违背了。更多的问题是共聚在实际生产中可能会出现更多的问题使得实际产量反而出现了下降。


3.4 共聚似乎比均聚成本更加低廉


上文所述共聚中乙烯的含量大约在5%-20%,那么不算加工成本的话,那么按照当前现货LP价差-800计算,成降低了40-160元每吨。


另外嵌段共聚是后期合成的,也意味着后端是有成本的,那么假设成本在200元左右(实际应该更低)那么其实共聚的成本并不会高于拉丝。


3.5 共聚生产会不会引起PE的产量下降


按照原料共聚肯定是要多使用乙烯的,逻辑上成立,但是现实并不是这样,先看组合的数据图:



产量之间还是没有太多的相关性。可以自我解释的是,共聚实际上的开工负荷还是偏低,没有理论上的那么高的数值。所以实际也不会引起PE的产量有实质性的下降。


四、PE的分类和产品的工艺差异 


4.1 PE的分类情况


低密度聚乙烯(LDPE):

通常用高压法(14.17~196.2MPa})生产,故又称为高压聚乙烯。由于用高压法生产的聚乙烯分子链中含有较多的长短支链(每1000个碳链原子中含有的支链平均数21),所以结晶度较低(4%一65%),密度较小(0.910~0.925),质轻,柔性,耐低温性一、耐冲击性较好。LDPE广泛用于生产薄膜、管材(软)、电缆绝缘层和护套、人造革等。


高密度聚乙烯(HDPE):

主要是采用低压生产,故又称低压聚乙烯。HDPE分子中支链少,结晶度高85%~95%),密度高(0.941~0.965},具有较高的使用温度,硬度、力学强度和耐化学药品性较好。适用于中空吹塑、注塑和挤出各种制品(硬),如各种容器、网、打包带,并可用作电缆覆层、管材、异型材、片材等。 


线型低密度聚乙烯(LLDPE):

是近年来新开发并得到迅速发展的一种新类型聚乙烯,它是乙烯和一烯烃的共聚物。(聚和成资料)


由于LLDPE是采用低压法在具有配位结构的高活性催化剂作用下,使乙烯和a-烯烃共聚而成,聚合方法与HDPE基本相同,因此与HDPE一样,其分子结构呈直链状。但因a-烯烃的引入,致使分子链上存在许多短小而规整的支链,其支链数取决于共聚单体的摩尔数,一般分子链上每1000个碳原子有10~35个短支链,支链长度由。一烯烃的碳原子数决定。不过LLDPE的支涟长度一般大于HDPE的支链,支链数目也多。而与LDPE相比,却没有LDPE所特有的长支链。 LLDPE的分子链是具有短支链的结构,其分子结构规整性介于LDPE和HDPE之间,因此,密度和结晶度也介于HDPE和LDPE之间,而更接近于LDPE。另外,LLDPE相对分子质量分布比LDPE窄,平均相对分子质量较大,故而熔体度比LDPE大,加工性能较差,易发生熔体破裂现象。正是由于LLDPE结构上的特点,其性能与LDPE近似而又兼具HDPE的特点。


4.2 全密度装置和独立装置


前文我们介绍了聚乙烯的分类法,可以看到在低压的环境下可以生产高密度和线性,而线性的密度低于HD和LD接近,所以全密度装置其实是低压的装置改良的。原理就是高密度的直链聚烯烃中基插入α烯烃使得其密度降低简单的图示如下:



那么其实可以想象LLDPE就是HDPE生产中改良的,但是不是所有的HDPE的装置都可以插入支链,那么先看看低压装置的分类


管式反应釜 


釜式反应器

可以看到管式的优点在于多了一个时间轴上干预的维度,那么就可以实现产品的多相反应,所以只要管式的反应低压装置才能在反应过程中加入α烯烃去生产线性。


4.3 全密度中理论和实际产量偏差



从这个比较上也明显验证了α烯烃带来的产量上升的效果。LL实际的产量要比设计产能来的更多,而HD会少(这一切条件是建立在乙烯量恒定的环境,这个环境MTO装置都存在)


4.4 低压和线性的成本理论差异


前面提到低压和线性的区别在于α烯烃,所以成本的差异在于α烯烃的价格,一半来说α烯烃都是1丁烯为主,而一般的装置都会复产C4,1丁烯也是从C4中所抽提出的。但是若是不生产线性1丁烯只能当做C4卖出(价格4000-5000),甚至放火炬燃烧。所以α烯烃的加入也有效的降低了成本。


如目前最常见的LLDPE牌号7042,其α烯烃含量8%,那么降低成本在(10800-4000)*0.08=544元/吨(其中10800是低的价格)


再加上产量增幅的作用,可能成本差异会有所缩小,按照企业的说法在400元左右。所以当低压和线性的价差在400以下,工厂生产线性的性价比就升高了。


五、总结 


1、PP的共聚分为无规共聚和嵌段共聚两种,其中大部分都是后者。而后者的合成方法是均聚的粉料二次进入反应釜中和乙烯反应制得,所以理论上来说共聚的产量应该高于均聚,但是实际却是低的。


2、共聚和均聚的成本差异在于乙烯单体和丙烯单体的价差,目前由于聚乙烯的价格大大低于聚丙烯,所以生产共聚的成本似乎是低于均聚的,也就是高端料的成本其实是低于低端料的。


3、共聚生产中会争夺乙烯,所以理论上说会使得装置特别是煤化工装置的聚乙烯产量下降,但是实际上还没有发现这个关联性。


4、聚乙烯的生产分类在于生产的压力,其中低压的装置最为流行,而且大部分低压装置都可以同时生产低压和线性。


5、线性的和低压的区别是线性是低压和α烯烃的共聚,也正因为共聚的形成降低了其密度。


6、低压和线性的成本差异在于α烯烃,而一般的线性α烯烃使用的是1丁烯,且是装置的副产品,若是不生产就只能按照4000多的价格出售甚至放空燃烧,所以低压的成本按照这个原理计算应该是比线性贵上400以上。


7、所以共聚和拉丝的价差由于PE和PP的倒挂原因以及成本倒挂,在供需失衡的情况下到达平水对于利润角度来说工厂也有可能是排产共聚更加有经济性,但是实际上由于共聚的产量偏低加上共聚销售没有拉丝迅速在资金上面可能还会损耗。不过总而言之,拉丝和共聚的成本价差应该和大家想的不一样。


责任编辑:刘文强

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