聚氯乙烯（PVC）的生产工艺与市场情况陈子元 2013-6-7概述 20世纪30年代工业化 产量占塑料总产量的四分之一 制品种类丰富，应用领域广泛 乙炔路线煤炭，国内 乙烯路线石油，国外石油化 工路线当前，除中国大陆和印度的少量装置之外，全球所有聚氯乙 烯装置均采用以石油化工所生产的乙烯基类单体产品为原料的乙 烯法（单体法）生产工艺煤化工 路线截至2008年底，中国国内聚氯乙烯总产能的75%为以煤化工 为基础的电石法聚氯乙烯装置。中国电石法聚氯乙烯装置的总能 力已经占到了全球聚氯乙烯装置总能力的25%甚至更高。氯乙烯的制备工业盐烧碱 氯气电 解氯碱化工造纸、纺织、 印染、化纤、 氧化铝等 氢气氯化氢煤炭生石灰电石 石灰石 蓝炭或 焦炭 水乙炔 VCMPVC聚合煤化工 乙炔路线工艺流程示意图 反应方程式工艺流程图氯乙烯合成工艺流程图1混合器； 2转化器；3水洗塔；4碱洗塔；5碱液槽；6 气柜；7预冷器；8冷凝器；9尾气冷凝器；10粗馏塔；11 精馏塔；12成品冷凝器；13氯乙烯贮槽；14受槽；15蒸出釜 乙烯路线流程示意图工业盐烧碱 氯气电 解造纸、纺织、印染 化纤、氧化铝等原油石脑油乙烯EDC直接氯化 或氧氯化 （氧氯化 与HCL反 应）裂解VCMPVC聚合氯碱化工石化 反应方程式2 乙烯路线工艺流程图Cl2聚氯乙烯的制备 悬浮法、本体法、乳液法、溶液法链引发R-OCO-O-O-COO-R 2R-O +2CO2链增长链转移链终止总反应预聚体氯乙烯引发剂种子后聚合粗产品筛分产品未聚合氯乙烯本体聚合流程本体法生产工艺在无水、无分散剂，只加入引发剂的条件下进行 聚合，不需要后处理设备，投资小、节能、成本低。用本体法PVC树 脂生产的制品透明度高、电绝缘性好、易加工，用来加工悬浮法树脂 的设备均可用于加工本体法树脂。氯乙烯氯乙烯 水引发剂 乳化剂 种子乳化乳液聚合单体回收未聚合氯乙烯喷雾干燥热空气水蒸气产品乳液聚合流程乳液聚合与悬浮聚合基本类似，只是要采用更为大量的乳 化剂，并且不是溶于水中而是溶于单体中。这种聚合体系可以 有效防止聚合物粒子的凝聚，从而得到粒径很小的聚合物树脂 ，一般乳液法生产的PVC树脂的粒径为0.10.2m，悬浮法为 20200 m。溶液聚合单体溶解在一种有机溶剂（如n丁 烷或环己烷）中引发聚合，随着反应的进行聚合物沉淀 下来。溶液聚合反应专门用于生产特种氯乙烯与醋酸乙 烯共聚物。溶液聚合反应生产的共聚物纯净、均匀，具 有独特的溶解性和成膜性。产品悬浮聚合无离子水助剂氯乙烯 单体料浆浆料汽提蒸汽未聚合氯乙烯料浆离心分离水离心分离水蒸汽热空气悬浮聚合流程生产工艺成熟、操作简单、生产成本低、产品品种多、应 用范围广，一直是生产PVC树脂的主要方法，目前世界上90 的PVC树脂 (包括均聚物和共聚物) 都是出自悬浮法生产装置。工艺艺原理 聚合方法悬悬浮聚合 单单体以液滴状悬悬浮于水中的聚合，体系主要由单单体、引发剂发剂 、水 和分散剂剂四组组分组组成 。溶解有引发剂发剂 的单单体在强烈搅搅拌下，以小 液滴状态悬态悬 浮分散于水中进进行聚合。 在机理上，PVC的聚合度仅仅仅仅 取决于温度，因此温度的控制十分 重要，一般采用夹夹套冷却的方式，同时时引发发体系有平缓缓的聚合速 度，聚合釜有良好的传热传热 性能。VCM的转转化率取决于反应时间应时间 。主要助剂剂物料名称化学成分作用分散剂剂PVA（聚乙烯醇）稳定单体油滴，阻止油滴相互聚集或合 并。HPMC（羟丙基甲基纤维素） 引发剂EHP（过过氧化二碳酸二2-乙基已酯酯 ）提供自由基缓冲剂NH4HCO3溶液中和H+，保证聚合反应在中性体系中进 行 终止剂丙酮缩氨基硫脲终止反应和调整聚合反应速率NO紧急停车，断电情况下使用阻聚剂对壬基苯酚防止回收单体自聚 悬浮法生产流程图PVC市场情况 世界PVC产能、产量情况 中国PVC发展历史 中国PVC的消费构成比例 中国聚氯乙烯产能情况 中国聚氯乙烯进出口情况分析 影响聚氯乙烯市场的各项因素 聚氯乙烯产业发展展望 中国PVC发展历史 实验研究阶段（19531957年） PVC是中国开发较早的热塑性塑料品种 ，早在1953年就开始了实验研究。1955年在锦西化工厂中间试验工场进行 100吨/年中间试验。 开始兴建并推广阶段（195870年代末期） 1957年，原化工部北京有机 化工设计院进行设计，1958年锦西化工厂3000吨/年工业装置建成投产，随 后又扩建为6000吨/年规模。首次从国外引进PVC生产技术的是北京化工二 厂1977年投产的8万吨/年乙烯氧氯化制氯乙烯装置。 飞速发展阶段（80年代中期以后至今）本阶段是引进技术阶段，PVC树脂 在产品质量和品种上都有很大的飞跃。最高峰时PVC树脂企业达到百余家 ，产能在20万吨左右的企业比比皆是。截至2010年年底国内PVC树脂产能 达到2000万吨，成为世界第一大生产国和第一大消费国。 中国PVC的消费构成比例制品名称消费费比例%合计计%软软 制 品鞋及鞋底材料5 35人造革5 薄膜6 电缆电缆 料6 地板革、壁纸纸、发发泡材料3 其他10 硬 制 品管材15 65管件5 型材、门门窗30 硬片、板材及其他型材8 其他7 中国聚氯乙烯产能情况52366497211582003年2004年 2005年2006年2007年2008年1448从2003年开 始产能迅速 增加1581 中国聚氯乙烯行业产量情况2008年中国聚氯乙烯产量区域分布情况2008年中国聚氯乙烯产能省份分布单位：万吨省份产产能省份产产能山东东218湖南35天津141吉林28内蒙129辽辽宁28河南123贵贵州27江苏苏111陕陕西26新疆118云南26四川102广东东22河北90安徽17山西86.5广西16浙江72黑龙龙江13.5上海48福建11.5宁夏47江西8湖北35.5青海2 总计总计 ：1581中国聚氯乙烯消费省份分布单位：万吨省份2008消费费量省份2008消费费量 山东东53重庆庆10 河南35云南9 新疆10广东东162 东东三省50广西10 安徽26贵贵州12 湖北17陕陕西12 湖南15宁夏8 江西10北京10 江苏苏90天津24 上海56河北43 浙江125内蒙7 福建69山西9 四川26其它26 合计计：924中国聚氯乙烯产能前十名企业 单位：万吨排名企业业产产能（包括糊树树脂）工艺艺路线线1天津大沽化工股份有限公司80乙烯烯法2新疆天业业股份有限公司72电电石法3山东齐鲁东齐鲁 石化氯氯碱厂60乙烯烯法4宜宾宾天原股份有限公司50电电石法5上海氯氯碱化工股份有限公司48乙烯烯法6新疆中泰化学股份有限公司46电电石法7山西榆榆社化工股份有限公司42电电石法8台塑宁波有限公司40乙烯烯法9内蒙古亿亿利化学工业业有限公司40电电石法10昊华华宇航股份有限公司40电电石法 中国聚氯乙烯进出口情况分析指标标20012002200320042005200620072008PVC 纯纯粉进进口量（万吨 ）191.6170.1175.9162.8130.7114.711080出口量（万吨）-2.21.711.94671.260EDC进进口量（万吨 ）48.1253639.949.343.935.184.2VCM进进口量（万吨 ）68.774.576.282.189.810086.881.1 中国聚氯乙烯及相关产品进出口情况 从上表数据可以看出，随着国内聚氯乙烯装置能力的不断提升，以及反倾销等因素对进口聚氯乙烯数量形成的抑制，自2004年开始，进口聚氯乙烯纯粉的数量稳步下行，出口数量快速增多。 受人民币兑美元汇率上升、全球市场需求萎缩和低出口退税政策的共同影响，2008年中国出口聚氯乙烯数量同比快速下滑15.7%。 另一方面，原油价格迅速下滑，国内外聚氯乙烯能源成本优势对比发生逆转，直接刺激2008年EDC产品的进口数量激增。2008年中国进口PVC纯粉货源地分析 进口分析2003-2008年进口聚氯乙烯纯粉价格走势美元/吨 2008年，中国进口VCM总量中，66.7%来自于日本，24%左右的量来自于中国台湾，另有9%左右来自于韩国。可以说，日本、中国台湾和韩国是中国进口VCM最主要的货源地。 同时，2008年，中国进口EDC总量中，36%左右来自于美国，24%左右来自于中国台湾，另有来自日本和中东（沙特）的EDC合计占进口EDC总量的22%左右。其中，虽然日本本国直接对华出口EDC数量较少，但是日本国内商社控制着中国从北美、中东进口EDC的主要渠道。 综上，中国进口聚氯乙烯，以及上游原料EDC和VCM的市场、价格受东北亚，特别受日本等国贸易商的影响和制约较大。出口分析2008年中国出口聚氯乙烯纯粉目的地市场分析2003-2008年出口聚氯乙烯纯粉价格走势美元/吨进口进口国际能源价格低位徘徊，进口PVC纯粉数 量存在回升可能出口出口国内坚挺的煤炭价格和人民币对美元汇率 的持续走高，仍将是构成PVC出口企业成 本阻力的主要因素政策政策出口退税开拓国际市场PVC反倾销复审合理保护本国产业2009年中国PVC进出口市场的新趋势 影响聚氯乙烯市场的各项因素 PVC市场价格越来越呈现出波动剧烈、周期性强的 特点，总得来说，供求格局是根本因素，具体则可表现 为短期的成本因素、生产因素、库存变化、需求变化、 上游原料价格变动（电力价格、原盐价格、原油价格、 乙烯价格、VCM及EDC单体价格等），中长期还受到国 家政策影响，如反倾销、电价调整、产业结构、行业准 入、税率调整等影响。 聚氯乙烯产业发展展望 首先，PVC行业进入高成本时代。高成本首先是来自原油的成 本压力，虽然目前国际油价刚刚遭受了惨烈的暴跌，但是长远 来看，随着经济的发展，高油价将会是一种趋势。其次，国内 煤炭价格和电价都对PVC市场构成影响。此外，运输成本也大 幅提高。随着经济发展，资源消耗的高成本趋势必将导致PVC 行业的高成本。 但是高成本的压力也将成为一种倒逼机制，逼迫氯碱行业加快整 合步伐、优化产业链、加大技术创新、节能减排，提高产业竞争 力。 最后，下游行业发展趋缓。PVC工业前些年得以高速发展，很 重要的原因是得益于下游行业的发展支持。但目前与高速发展的 产能相比，PVC下游行业发展则有趋缓迹象，下游需求并没有给 生产的高增长以强劲的支撑。由于下游增速减缓，PVC供过于求 矛盾更加突出。谢谢大家！