茂金屬聚乙烯（mPE）是一類采用茂金屬催化劑制備的聚乙烯，最早由美國埃克森公司于1991年率先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。其中，茂金屬催化劑是單活性中心催化劑，與聚乙烯配位聚合過程最為常用的齊格勒-納塔（Ziegler-Natta）催化劑相比，其優(yōu)勢(shì)在于反應(yīng)的均一性和調(diào)控性更強(qiáng)，產(chǎn)品的分子量分布更窄。
茂金屬聚乙烯（mPE）具有剛性與透明性好、熱封強(qiáng)度高、耐應(yīng)力開裂性優(yōu)、拉伸和抗沖性能優(yōu)越、耐穿刺性強(qiáng)以及減重明顯等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。
茂金屬聚乙烯由原料乙烯和 α-烯烴聚合而成，其中 α-烯烴主要包括 1-丁烯，1-己烯和 1-辛烯，目前國內(nèi)只有 1-丁烯和 1-己烯的生產(chǎn)，暫無 1-辛烯的生產(chǎn)。
國內(nèi)需求量大，高度依賴進(jìn)口
2021 年，我國能夠生產(chǎn)茂金屬聚乙烯的企業(yè)約 9家，以 mLLDPE 為主。裝置產(chǎn)能合計(jì) 171 萬噸/年，受催化劑制約，產(chǎn)量較低，約為 18.2 萬噸。
目前，我國茂金屬聚乙烯主要應(yīng)用領(lǐng)域有薄膜（食品薄膜、纏繞膜、棚膜、熱收縮膜、重包裝膜等薄膜）、管材（PE-RT）、瓶蓋、滾塑油箱、電線電纜等，廣泛應(yīng)用于食品、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑和包裝等行業(yè)。
其中，薄膜主要包括食品包裝膜、纏繞膜、農(nóng)膜、棚膜、熱收縮膜、重包裝膜等；管材主要是家庭冷熱水輸送管，應(yīng)用場(chǎng)景包括地板采暖、暖氣連接、熱交換器、太陽能板及熱循環(huán)系統(tǒng)等；還有少量茂金屬聚乙烯用于瓶蓋、滾塑油箱和電線電纜等其他領(lǐng)域。
我國茂金屬聚乙烯消費(fèi)主要依賴進(jìn)口。2021 年，我國茂金屬聚乙烯產(chǎn)量 18.2 萬噸，凈進(jìn)口量 85.9萬噸，消費(fèi)量 104.1 萬噸。其中，約 88.9 萬噸用于生產(chǎn)薄膜，12.9 萬噸用于生產(chǎn)管材，2.3 萬噸用于生產(chǎn)瓶蓋、滾塑油箱、電線電纜等。
注：其他應(yīng)用領(lǐng)域包括瓶蓋、滾塑油箱、電線電纜等領(lǐng)域。
生產(chǎn)工藝主要采用Unipol、MarTECH ADL淤漿法
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球能夠用于生產(chǎn)茂金屬聚乙烯的工藝包括：氣相法（Unipol、Innovene G 和 EVOLUE），溶液法（DOWLEX，Borceed、Nexlene 和 SCALIRTECH），淤漿法（Borstar、MarTECH SL 和 MarTECH ADL）。
總體來看，Univation 的 Unipol PE 技術(shù)是全球 mPE 生產(chǎn)企業(yè)使用最廣泛的聚乙烯生產(chǎn)工藝，其次是雪佛龍菲利普斯的 MarTECH ADL 技術(shù)。
由于其他的聚乙烯技術(shù)大多需要合資甚至不轉(zhuǎn)讓，用于茂金屬聚乙烯生產(chǎn)的企業(yè)少。我國茂金屬聚乙烯生產(chǎn)裝置主要采用 Unipol 和 MarTECH ADL 技術(shù)。
注：雪佛龍菲利普斯的MarTECH ADL技術(shù)與道達(dá)爾共享，由雪佛龍菲利普斯獨(dú)家授權(quán)，催化劑由道達(dá)爾公司供應(yīng)。
加大研發(fā)力度，加快工業(yè)化進(jìn)程
在海外，除埃克森美孚的茂金屬催化劑由自己生產(chǎn)外，其余 mPE 生產(chǎn)企業(yè)的茂金屬催化劑主要由技術(shù)專利商提供。相比之下，我國的情況較為不同。
整體來看，目前國內(nèi) 9 家茂金屬聚乙烯生產(chǎn)企業(yè)中，有 5 家企業(yè)由技術(shù)專利商提供茂金屬催化劑（進(jìn)口），而另外 4 家企業(yè)采用國產(chǎn)催化劑。
國內(nèi)聚烯烴裝置的茂金屬催化劑主要由淄博新塑化工生產(chǎn)，市場(chǎng)占比 60% 左右。新塑化工曾是中石化齊魯石化的下屬單位，2005 年改制為民營企業(yè)，為國內(nèi)最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn) mPE 的齊魯石化提供茂金屬催化劑（TH-5系列）。截至目前，公司已擁有多個(gè)茂金屬催化劑牌號(hào)，主要適用于氣相法聚乙烯的生產(chǎn)，除供應(yīng)齊魯石化外，近年來還向大慶石化、蘭州石化等 mPE 企業(yè)少量供應(yīng)催化劑產(chǎn)品。
W.R.Grace 也擁有茂金屬催化劑產(chǎn)品（ActivCAT催化劑）。該催化劑可以用于茂金屬聚乙烯和茂金屬聚丙烯的生產(chǎn)，可適用于氣相法、淤漿法以及氣相/淤漿法生產(chǎn)工藝。就目前了解，僅齊魯石化曾少量采購該產(chǎn)品用于新牌號(hào)茂金屬聚乙烯的開發(fā)。
培育技術(shù)創(chuàng)新能力，大力發(fā)展茂金屬催化劑及茂金屬聚乙烯
供應(yīng)方面，國內(nèi)明確公布的茂金屬聚乙烯擬在建項(xiàng)目為埃克森美孚惠州乙烯項(xiàng)目，如果能如期建成投產(chǎn)，預(yù)計(jì) 2025 年我國茂金屬聚乙烯產(chǎn)能將達(dá)到 294 萬噸/年。
需求方面，薄膜和管材領(lǐng)域需求的高速增長是茂金屬聚乙烯消費(fèi)增長的主要驅(qū)動(dòng)力；瓶蓋、滾塑油箱和電線電纜等傳統(tǒng)領(lǐng)域的需求增長相對(duì)平穩(wěn)，對(duì)茂金屬聚乙烯需求增長的拉動(dòng)較小。預(yù)計(jì) 2025 年我國茂金屬聚乙烯的需求量將達(dá) 151 萬噸，以 7.3% 的年均增速增長，2030 年將達(dá) 196 萬噸。
國內(nèi)食品、工業(yè)、物流高速發(fā)展，帶動(dòng)食品包裝膜、纏繞膜、重包裝膜以及熱收縮膜的消費(fèi)，從而帶動(dòng)茂金屬聚乙烯在薄膜市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大。此外，隨著茂金屬聚乙烯在管材領(lǐng)域應(yīng)用的進(jìn)一步拓展和市場(chǎng)需求的不斷增加，茂金屬聚乙烯在管材領(lǐng)域的消費(fèi)也將快速增長。
催化劑方面，一方面，不斷優(yōu)化茂金屬催化劑性能，同時(shí)研發(fā)新型茂金屬催化劑體系和負(fù)載化體系，以減少催化劑用量，降低綜合使用成本；另一方面，結(jié)合催化劑開發(fā)，加強(qiáng)茂金屬聚乙烯新產(chǎn)品開發(fā)力度，提高并穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，早日實(shí)現(xiàn)國內(nèi)茂金屬聚乙烯需求的全部自給，實(shí)現(xiàn)我國石化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向高端化轉(zhuǎn)型。
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