近年來,隨著石化行業產能的不斷擴張,石化產品普遍出現產能結構性過剩,利潤持續下滑。怎樣開辟新賽道,實現錯位競爭?3月23日,2025石化及下游產業技術大會上,與會嘉賓就石化及下游化工新材料產業發展趨勢與機會分享了精彩洞見。
開發C2C3C4C5新賽道
在石化產品競爭白熱化的背景下,探索開發新的賽道至關重要。
中石油吉林化工工程有限公司副總工程師于春梅介紹了C2C3C4產業現狀及發展趨勢。在C2鏈條,于春梅分析了乙烯技術新賽道——乙烷氧化脫氫、原油直接制化學品、乙醇制乙烯、合成氣直接制烯烴、甲烷直接制乙烯、乙烷脫氫制乙烯、CO2制乙烯、廢塑料制乙烯。在C3鏈條,于春梅介紹了丙烯酸產品鏈向高附加值領域延伸,MMA不同原料路線PK,環氧丙烷的發展機遇等。在C4鏈條,于春梅分析了異丁烯/MTBE、正丁烯、正丁烷、異丁烷等重點產品的技術新賽道。
中石油石油化工研究院戰略所所長王紅秋介紹了新形勢下我國乙烯工業發展方向與路徑。我國乙烯行業生產路線向多元化、綠色化發展。蒸汽裂解是我國乙烯生產的主流工藝,約占我國乙烯總產能的84%;裂解原料結構不斷優化,乙烷、LPG等輕質原料占比提高到30%;MTO/CTO技術從無到有,目前大約占14%。下游產品向高端化、系列化發展。目前乙烯行業面臨新形勢:一是宏觀環境更趨復雜嚴峻,二是大而不強的問題依然存在。乙烯產能增速遠高于需求增速,疊加經濟周期,石化產品盈利水平短期內難有起色。三是要處理好減碳與發展的關系。王紅秋分析了未來乙烯工業發展的方向:一是向多元化、低碳化方向發展;二是生產過程持續向清潔化、電氣化方向發展;三是產品向高端化、系列化方向發展。
寧波金海晨光化學股份有限公司研發總監池曙輝介紹了碳五產業鏈高值化路徑。截至2024年,全球碳五石油樹脂的產能大約100萬噸,代表企業有Exxon、Eastamn、Zeon和金海晨光。未來3~5年,碳五石油樹脂需求量的增長主要集中在南美、印度、非洲等新興市場。池曙輝介紹了DCPD加氫石油樹脂、彈性體SIS、聚雙環戊二烯(PDCPD)、COC/COP、異戊膠乳等碳五下游產品的市場前景等,建議未來發展應注重分離技術和工藝技術升級以及高端新材料的開發。
新興能源科技有限公司相關負責人介紹了中國甲醇制烯烴(MTO)行業發展現狀及未來前景展望。MTO已在中國形成烯烴生產的新興產業,自2010年8月全球首套煤制烯烴(神華包頭項目)投產以來,大型化煤/甲醇制烯烴項目已有31套投產。由于CTO企業擁有較為穩定的煤炭原料價格,具有較強的抵御國際油價波動的能力,經濟效益普遍較好。在2024年化工產品價格大幅下降的情況下,多數CTO企業利潤尚可。外采甲醇的MTO企業,甲醇價格占烯烴生產成本的70%以上。如甲醇采購價格過高,會使甲醇制烯烴企業利潤嚴重下滑;MTO下游(乙烯、丙烯單體)有良好配置的高精尖產品的企業仍可保持良好效益。MTO副產C5以單烯烴(異戊烯、1-戊烯、2-戊烯)為主,烷烴、二烯烴含量較低。常規利用途徑有燃料、溶劑油、制低碳烯烴,高值化利用可生產甲基叔戊基醚(TAME)、高純異戊烯等。
針對輕烴行業發展的新趨勢,嘉賓分享了綠色化、高端化生產技術的開發及應用。國際歐亞科學院院士、北京化工大學教授李群生介紹了分離純化新技術及其在烯烴高端化方面的應用。李群生介紹了高黏度等復雜物系精餾高端化發展,新技術可以實現異戊二烯、環戊二烯的碳五餾分分離純化,在上海石化、吉化、蘭化、燕山石化碳五分離中成功應用。精餾是化工分離的能耗主要來源,優化整個精餾系統的熱量、塔組成等諸多參數,確定最優進料位置、回流比等工藝條件實現精餾塔的優化與節能。李群生團隊研究了精餾塔內、塔間、工段間、裝置間四層面響應曲面優化方法,發明了解耦控制技術,精確控制精餾過程;攻克了能耗高、運行不穩的難題,實現全流程節能降耗。
常州瑞華化工工程技術股份有限公司總經理吳非克介紹了瑞華輕烯烴生產及應用技術進展。瑞華開發的脫氫法苯乙烯及衍生技術、環氧丙烷上下游技術、碳四下游技術、低成本芳烴生產技術等已經在行業有著廣泛應用。中石化上海工程有限公司資深專家、技術副總監何琨介紹了丙烯下游產品降耗減排增效的研究。山東東明石化集團有限公司高級顧問達建文介紹了應用單環管反應器研究與開發多用途高性能聚丙烯樹脂。
探索新材料“無人區”
我國新材料產業近年來獲得了長足的進步,但結構性過剩的矛盾愈演愈烈,如何實現新材料高端產品的突破,實現跨越式發展成為本次會議的熱議話題。
金發科技股份有限公司總經理助理兼聚合物合成研究所所長曹民介紹了化工新材料高質量可持續發展。曹民指出了化工新材料發展現有問題:部分關鍵單體無國產化;關鍵材料核心工藝技術與裝備自主可控水平不高;中低端產品嚴重過剩,“有產缺用”,市場應用開拓不足,而高端產品供給不足;產業鏈協同不足,我國高端聚烯烴消費規模超1200萬噸,但是自給率與其他高端樹脂產品相比偏低,僅為41%。關于新材料研發,曹民建議一是要進行市場與應用需求開發,場景拆解:鎖定行業痛點;競品逆向:成分分析+性能對標;需求轉化:從成本控制到環保/可回收性。二是要以工程化思維開展研發工作。三是要進行資源整合。
吉林大學特種工程塑料教育部工程研究中心副主任陳崢介紹了特種工程塑料應用新方向:
1.人造骨胳
根據數據顯示2023年全球高值醫用耗材細分市場中,骨科植入類市場份額占比最大,約27%。頜面和顱骨植人體脊柱手術中的脊椎椎間融合器關節植入體,如人造骨關節(人工髖關節、人工膝關節等)固定板和螺絲牙科植入體產品等。
2.新能源汽車
PPS的用量最大,LCP應用于電子元器件方面,PEEK用量不大,主要以CF/PEEK形式使用,PI用量不大,主要以薄膜的形式使用。
3.無人機、飛行汽車
PI、PEEK、PPS用于復合軸承;PA11/12、PPS、PEEK用于剛性發泡材料殼件。
4.人形機器人
PEEK、PI等耐磨材料可用于諧波加速器,力矩傳感器、軸承仿生關節,替代常用的齒輪與金屬軸套等。
AI賦能高端聚烯烴
高端聚烯烴研發有哪些熱點方向?AI如何賦能化工?中國化工信息中心高級情報顧問于宸介紹了AI賦能高端聚烯烴。于宸表示,為了直觀了解高端聚烯烴領域專利申請的技術方向,通過聚類分析,采用專利地圖對專利技術主題進行分析,得出全球高端聚烯烴行業技術熱點方向——
聚合物和方法:
嵌段共聚物、聚乙烯和聚丙烯共聚物、無規共聚物、組分材料、共聚、齊聚、氣相聚合等。
聚合催化劑:
茂金屬催化劑、非茂金屬催化劑、鉻、釩等過渡金屬催化劑、金屬配體復合物等聚合物改性和加工:烯烴聚合物制備、氣相聚合反應器、循環反應器、鏈轉移、發泡成型、熱塑彈性體、熱塑聚烯烴、共混材料、組分固有黏度等。
聚合物應用:
汽車、太陽能電池模件、薄膜、包裝、管道、閥門、供電、半導體基底、絕緣膜等。
近年來,隨著以ChatGPT、DeepSeek為代表的基礎模型研究的突破,AI技術正迅速滲透到各行各業,化工行業也不例外。
AI技術對化工行業的賦能體現在兩大維度:AI產業快速發展直接推動輕量化與高性能材料需求爆發,加速相關材料國產替代步伐。如環烯烴共聚物(COC/COP)材料憑借低吸水性和高透光性等優勢,在AR/VR光學鏡片領域逐步替代傳統材料,隨著AR/VR的快速發展,疊加國內COC/COP產業化突破,COC/COP國產替代空間有望逐步打開。
AI深度融入全產業鏈,推動研發與運營效率躍升。研發方面,從傳統“實驗-理論-實踐”向“數據-模型-實踐”轉型,通過機器學習分析海量數據優化分子設計與工藝參數,縮短研發周期、降低研發成本。生產運營方面,智能控制系統、數字孿生技術等AI應用實現設備參數優化、質量檢測升級與碳排放動態管理,提升資源配置效率與安全生產水平。
此外,多家公司分享了新材料制備工藝:中國科學院成都有機化學有限公司研究員、資深專家王公應介紹了特種聚碳酸酯綠色制備技術研究進展。四川晨光工程設計院有限公司技術開發部主任韓偉介紹了光學級PMMA制造新工藝。香港科技大學(廣州)先進材料學域助理教授、博導王軍介紹了新一代無氟(PFAS-free)聚合物加工助劑技術。
LyondelBasell亞太區技術授權總監張潔儉介紹了利安德巴賽爾持續發展的EVA技術。力揚企業有限公司產品經理杜世振介紹了Chemspeed自動化、高通量聚烯烴催化劑合成和評價解決方案。非鏈(上海)貿易有限公司現場應用科學家曹宗陽介紹了高通量自動化篩選在聚烯烴領域的應用。
中華人民共和國國家發展和改革委員會 中華人民共和國工業和信息化部 中華人民共和國應急管理部 中華人民共和國生態環境部 中華人民共和國科學技術部 中華人民共和國財政部 中華人民共和國商務部 中國石油和化學工業聯合會
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