中国聚氨酯工业现状和发展 2003-07-07
聚氨酯(PU)的原料是多元醇和多异氰酸酯等，由主要原料、辅助原料及加工方法不同，可制得多种类型产品。例如各种浇注、热塑和混炼型橡胶、泡沫、油漆、胶粘剂、合成革、氨纶纤维、鞋用PU、医用PU、食品工业用PU、水系PU喷涂料、RIM(反应注射成型)制品、IPN(互穿聚合物网络)材料、声纳橡胶及记忆功能材料等。PU具有优异的性能，在汽车工业的内、外装饰领域和作为功能性材料的应用日趋广泛。 一、世界聚氨酯工业概况
世界PU工业发展较快，过去五年中的年均增长率为6%。目前世界PU产量在900万吨左右，美国是世界上最大的PU生产国，其产量占世界总产量的40%左右。同时，它也是世界上最大的PU产品消费国。1998年美国聚氨酯消费达2397千吨，除用于涂料、胶粘剂、化纤等外，还可用于泡沫塑料。PU泡沫塑料分为软质、半硬质和硬质三类。其中软质泡沫占42.76%；硬质泡沫占28.54%；涂料占6.22%；粘接/填充剂占6.30%；RIM弹性体占2.71%；浇注型弹性体占3.46%；其他用途占10.01%。1998-2000年美国年均消费增长为3.10%，2000年其聚氨酯消费超过2548千吨。
据欧洲异氰酸酯生产者协会(ISOPA)的统计，目前欧洲聚氨酯行业从业人员有200万余名，产品价值达455亿美元。从数量、从业人员人数和所创造价值来分析，各类聚氨酯制品和应用范围所占的百分比不平衡；仅占PU总量17%的汽车工业用PU制品，从业人员占6%，创造价值却占PU总价值的42%；而占PU总量28%的CASE(涂料、胶粘剂、密封剂和弹性体)类产品(包括鞋)从业人员占67%，创造价值仅占22%(详见表1)。
2000年，全世界消费PU805万吨左右，其中美国占32.08%，欧洲占33.96%，亚洲占22.64%，南美占8.18%，其余占3.14%。
(一)异氰酸酯国外生产和消费概况 1.国外TDI生产和消费概况
目前世界上有30多家公司，40多套装置在生产TDI，总生产能力150万吨左右。预计到2003年全球TDI生产能力将达到190万吨。
从20世纪50-70年代初期，TDI产品得到了迅速发展，美国60-70年代的年均增长率超过20%。但从70年代末开始，MDI在反应性能和应用性能方面的优越性使它在异氰酸酯市场中的比例逐年上升。到80年代，其消费量已超过TDI，生产能力迅速发展，导致TDI生产情况减缓。 2.国外MDI生产和消费概况
目前世界上主要生产厂家有拜耳、道化、巴斯夫、意大利的埃尼化学、日本的株式会社、住友拜耳聚氨酯公司、三菱化学公司、中国，其中拜耳公司产量居世界之首。世界几大公司生产装置生产能力，大致在亚洲为40.7万吨，欧洲为113.7万吨，美洲为103.2万吨，总生产能力大约为257.6万-260万吨(详见表2)。 近年来，MDI需求增长迅速，南美地区和亚洲尤为突出，目前聚合级MDI市场需求约以6%-8%的速度增长。国外一些大公司纷纷扩建、新建生产装置。拜尔公司的总生产能力达到70万吨，是世界第一大生产商；亨茨曼聚氨酯公司的产能达到54万吨，跃居世界第2位；巴斯夫公司的生产能力已达到46.3万吨，列居世界第3位；道化公司也有扩产计划，生产能力达到了43.1万吨，列居世界第4位；另外还有韩国、新加坡也在建MDI生产装置(详见表3)。
随着21世纪世界经济日新月异的变化，当前国际聚氨酯工业也出现了许多新的特征。 (二)世界聚醚生产和消费
世界聚醚多元醇生产装置规模较大，生产也较集中，主要掌握在几家大型跨国公司——巴斯夫、拜尔、陶氏化学和壳牌化学公司手中。1998年全球聚醚多元醇生产量为464万吨，亚太地区为79万吨，2005年全球生产能力将达到550万吨，消费量将达到400多万吨，亚太地区需求增长速度更快，2005年将达145万吨左右(见表4、表5)。
表1 欧洲各类PU制品创造价值百分比 单位：% PU制品 数量 从业人员人数 价值
粘合剂 2 6 3
胶粘剂、密封剂 1 24 3 弹性体 7 4 3 设备、装置 7 3 2 鞋 8 10 7 涂料 10 23 6 汽车 17 6 42 建筑 23 15 8 家具和床垫 24 9 26
表2 TDI和MDI的年均需求增长率 单位：% 地区 TDI MDI
1999-2000 2000-2001 1999-2000 2000-2001 亚洲* 12 8 12 6 欧洲 3 3 1 4 北美 4 -19 8 4 日本 -3 1 4 1 南美 10 -23 22 9 中东 16 9 20 0 非洲 10 -28 12 -18 注：*不包括日本，下同；
资料来源：尿烷化学通讯，Tecnon Orbi Chem，下同 (三)世界聚氨酯工业发展趋势 1.生产规模化
在生产上，聚氨酯工业和大多数化工厂产业一样，集约化和规模化的趋势日益明显。新企业规模越来越大，产能也迅速提高。比如聚氨酯的主要原料MDI(二苯甲烷二异氰酸酯)和TDI(甲苯二异氰酸酯)，近年来在世界各地新建或拟建项目的设计能力均在15万吨/年以上，而10年前世界级工厂的产能不到这些新项目的一半。
值得一提的是，聚氨酯工业的基本原料——异氰酸酯和多元醇——的技术壁垒。尤其是异氰酸酯生产的关键技术垄断在巴斯夫、亨斯迈、拜耳等少数几家大型跨国公司手中，而这些公司又通过收购、兼并、控股等方式，建立起大型聚氨酯跨国垄断公司，牢牢掌握着世界聚氨酯工业的集约化现象更加突出。 2.新技术开发 作为一个年均增长率长期高于全球经济增长率的产业，聚氨酯工业迅猛发展的势头有赖于其技术的快速发展及应用领域的不断拓展。
在众多新产品的开发中，聚氨酯发泡剂的研究工作尤为引人关注。根据蒙特利尔协议的要求，2003年美国和西欧已禁止使用HCFC(氢氯氟烃)，而CFC(氯氟烃)也将在全球禁止使用。在当前主要的CFC发泡剂替代产品中，欧洲和我国以环戊烷类产品为主，美国多采用HCFC-14lb。但无论是环戊烷还是异戊烷，均属于挥发性有机物(VOC)，对环境会产生不利的影响；而HCFC-14lb只是一种过渡产品，对大气臭氧层仍有一定的破坏。因此开发全新的CFC发泡剂替代物已将成为各大公司和科研机构研究的重点。 3.国外公司大力发展MDI
随着1999年下半年亚洲甚至世界范围内需求的迅速增长，MDI价格稳步上升，供应逐渐吃紧，亚洲装置开工率达到95%-100%，各生产厂商正全速投入生产以保证市场供应。2002年亚洲地区MDI需求增长速度约为15%，导致全球范围内供应紧张(详见表6)。
尽管亚洲生产能力有所增加，但预计2005年以前仍将是MDI的大量进口地区。为了减少运输费用和避免关税，增加竞争能力，各大公司竞相在中国、韩国、印度及南亚各国和台湾地区扩大MDI的生产能力。同时为了占领亚洲聚氨酯原料市场，各大公司还在亚洲各地区建立起聚氨酯原料供货技术服务中心。
表3 MDI和TDI全球供求情况 单位；万t/a 产品 1999 2000 2001
供应 需求 供应 需求 供应 需求 MDI 227.5 226.5 245.0 246.0 261.5 254.5 TDI 123.0 126.0 138.0 135.5 132.5 130.5
表4 世界聚酯多元醇生产能力与需求 单位：吨/年 年份 2001 2002 2003 2004 2005 2006 产能 497.3 508.5 521.5 520.5 540.5 541.5 需求 351.2 365.0 387.8 412.3 438.3 466.2
表5 亚太地区2002/2005年聚醚多元醇需求比较 单位：万吨/年 国家 中国 日本 韩国 其他 总计
需求 产量 需求 产量 需求 产量 需求 产量 需求 产量 2002年 50.5 22.5 28.2 31.5 15.29 23.95 35.00 28.75 128.99 106.7 2005年 60.2 28.0 30.1 32.5 18.49 26.8 36.05 42.35 144.75 129.65
目前，MDI的发展趋势是：东南亚发展迅速，并向南美进军，而且多为联营生产，生产规模越来越国际化，竞争更为激烈。世界各大公司纷纷扩大MDI生产能力：
(1)欧洲亨茨曼聚氨酯公司正在扩大荷兰罗森堡基地的生产能力，到2002年增加了约2万-3万吨/年的生产能力，2000年初亨茨曼公司将其在盖斯马、路易斯安娜的MDI生产增加了13万吨/年，总产量达到38万吨/年；另外它收进了ICI公司聚氨酯业务，所以亨茨曼公司是目前该地区最大的生产商，其合资企业Rubicon公司不得不扩大在美国Geismar地区的MDI产能，使之高达约30万吨/年，扩产为50%；
(2)陶氏公司也正将荷兰代尔夫宰尔厂的生产能力提高60%，该公司最近把它在西班牙埃斯塔雷雅厂的MDI生产能力提高到9万吨/年。陶氏化学公司在Geismar的1套10万吨/年装置已于2000年建成投产； (3)在亚洲，巴斯夫、亨茨曼与中国合作已获准在上海漕泾建1套产量为16万吨/年的MDI生产装置，预计2004年底或2005年初投产；
(4)2004年前，道化学公司投资3.25亿美元用于增加MDI生产能力，将扩建在美国得克萨斯州拉波特的1套装置，并在美国墨西哥湾地区新建1套装置。拉波特的装置将增加2.3万吨，新建的装置生产能力为22万吨/年；另外在葡萄牙的装置从7.5万吨/年扩大到9万吨/年； 表6 2001-2004年世界MDI消费与预测 单位：万吨 国家或地区 2001年 2002年 2003年 2004年 美国 111.5 111.5 111.5 111.5 南美 5.2 5.2 5.2 5.2 西欧 103.1 103.1 103.1 111.1 东欧 7.0 7.0 7.0 7.0 日本 25.7 25.7 25.7 25.7 韩国 13.0 13.0 13.0 13.0
中国人民共和国 15.0 17.0 25.0 25.0 中国台湾 6.0 6.0 6.0 6.0 印度 2.0 2.0 2.0 2.0 亚洲合计 55.7 55.7 73.7 73.7 世界总计 288.5 290.5 300.5 308.5
(5) 巴斯夫公司今年也在Oeismar增加了MDI产能约14万吨/年，2001年其MDI总产能达到26万吨/年。巴斯夫于2001年在韩国扩建3万吨/年MDI的工程；
(6) 拜耳公司正在亚洲寻址兴建MDI/TDI生产厂，每个厂生产15万-23万吨/年，其中一个项目将在2004年投入生产。
4.中国成为世界的焦点
为什么这些大跨国公司都不约而同地选择了在中国？中国巨大的市场潜力和入世带来的商机是重要的原因。由于国民生产总值的增长与聚氨酯用量的增长关系密切，中国经济持续稳定的增长对于聚氨酯工业而言无疑是一个利好消息，聚氨酯工业将从中国经济快速发展中受益。
总体上看，近年来世界聚氨酯工业发展虽然随着全球经济的起伏而波动，但一直保持着较为良好的发展态势。可以预料，随着科技的进步及新应用领域的拓展，作为一种涉及汽车、制鞋、家电、建筑、家具、纺织、医药等众多与人们生活密切相关的产业，聚氨酯工业的发展将为人们带来更为便利和舒适的生活。而中国这一具有巨大潜力的市场，在吸收了世界水平的技术和规模装置后，必将成为世界聚氨酯工业发展的动力源。
二、中国聚氨酯工业概况
中国聚氨酯工业起步于20世纪50年代末，其后20年发展缓慢。90年代，随着国内万吨级大型异氰酸酯和聚醚装置的引进投产，中国PU工业步入了飞速发展阶段，至1998年PU原料产量达29.8万吨，制品总产量达65万吨，1989-1998年间PU原料产量年均增长达28.05%，PU制品产量年均增长达23.21%，原料和制品品种分别增加到200多种，质量、应用范围、科研开发水平和能力全面发展，部份达到或接近国际水平。到2001年，原料产量43万吨，制品产量达到100万吨。一个拥有一定实力、符合中国国情，具有一定水平的PU工业体系已初步形成。 (一)中国PU原料工业 1.异氰酸酯(TDI、MDI)
1990年3月甘肃银光化学工业公司从德国BASF公司引进2万吨/年生产装置，并建成投产，才使中国TDI生产初具规模。1999年沧州大化集团2万吨/年生产装置投产成功，使中国TDI产能达到7.9万吨/年(详见表7)。
中国目前的TDI产能偏低，大部份装置开工率偏低(仅沧州大化开工正常)，目前国内TDI国内自给率不到50%；特种异氰酸酯主要依赖于进口。据海关统计，2002年MDI、TDI之外的异氰酸酯进口量超过2万吨(详见表8)。
MDI 90%以上用于聚氨酯产品生产，其中软质泡沫仍居各类聚氨酯产品的首位。年均增长速度为25%，大大高于世界3%、亚洲8%的增长速度，成为我国化工产品领域中发展最快的领域之一。 2.聚醚多元醇
目前中国聚醚多元醇生产能力己达500千吨/年以上，其中万吨级14套装置生产能力为400千吨/年，占总生产能力的81.0%左右。
国内PU用低聚物多元醇主要有聚醚多元醇和聚酯多元醇两类。其中以聚醚多元醇为主，主要用于聚氨酯泡沫。除了环氧丙烷聚醚，还有环氧丙烷——环氧乙烷共聚醚、四氢呋喃聚醚等。目前国内聚醚从2官能度至8官能度，分子量从500至6000以上的各种牌号近百个产品，应用领域包括PU弹性体、软泡、硬泡等。目前国内主要万吨级装置由于引进了较先进的技术及装备，并且大部份配套有环氧丙烷装置，解决了聚醚生产的原料质量和数量问题，国产聚醚质量有了较大的提高，已接近或达到同类进口聚醚的水平，基本满足了国内需求，并大大缓解了聚醚多元醇的供需矛盾。 3.聚酯多元醇
国内现有聚酯多元醇生产厂几十家，大部份能力在干吨以下，总生产能力约100千吨/年。硬质泡沫塑料用的聚酯多元醇，国内用苯酐、涤纶纤维和聚酯薄膜下脚料为原料制造。江苏化工研究所开发了聚酯多元醇JSR801，在组合料中取代50%以上的聚醚多元醇。中国林业科学院林产化工研制成松香聚醚多元醇，并已在广东始兴县林产化工厂、江苏江都市东亚精细化工厂、江西丰城化学合成厂投产。 4.助剂
20世纪80年代以来，泡沫塑料用助剂发展迅猛。其中胺类催化剂发展较快，双(二甲胺基乙基)醚已由江苏化工研究所研制成功并商品化，黎明化工研究院也研制成功这种催化剂并投产，金坛助剂厂等几家企业生产的N,N-二甲基环己胺在硬质泡沫塑料中有广泛的用途。用于模塑发泡的多种新型催化剂，包括延迟催化
剂也已商品化。山西东安化工厂、沧州精细化工试验厂、浙江诸暨市精细化工实业公司、湖北省化工研究设计院等单位生产的辛酸亚锡，总锡含量大于28%，亚锡量大于总锡量的96%。北京埃尔夫阿托综合稳定剂有限公司是国内最大的二月桂酸二丁基锡生产厂。硬质泡沫用有机硅稳定剂和软质泡沫塑料用硅-氧碳型泡沫稳定剂也早已工业化。江苏省化工研究所、上海高桥石化公司化工三厂、浙江大学精细化工厂等企业均有新产品投放市场。
目前，中国国内泡沫塑料助剂基本可自给，但部份产品质量有待进一步提高。 表7 中国TDI生产厂统计 单位：千吨 生产厂 2002年产能 发展规划 备注
甘肃银光化工公司 20 扩40 BASF技术，1990年 太原化工公司化工厂 20 瑞典诺贝尔技术，设备，1994年 上海吴凇化工总厂 10 扩20 诺贝尔，杜邦技术，1993年。 顺德鸿昌涂料实业有限公司 4 国内技术，1998年 常州合成化工总厂 2 国内技术。 重庆长风化工厂 1 国内技术。
河北沧州大化集团 20 扩40 ARCO技术，1999年 大连染料厂 1 国内技术。
华谊-BASF-中石化 130 预计2003年 合计 79 160
表8 中国MDI生产厂统计 单位：千吨 生产厂家 1999年产能 发展规划 备注
烟台万华聚氨酯股份有限公司 25 40-80 引进日本MDI/PAPI联产装置， 10千吨扩建
常州合成化工总厂 2 MDI/PAPI国内技术 重庆长风化工厂 1.5 MDI/PAPI国内技术； 计划的10千吨为 MDI/PAPI联产装置
大连染料厂 1 MDI/PAPI国内技术 江阴电化厂 20
上海中联化工厂 0.5 国内技术
辽宁庆阳化工厂 40 （美）APC公司60%投资， 总投资11亿元
上海华谊-亨茨曼-BASF-日本聚氨酯 160 预计2005年投产 合资公司
浙江戈游农药厂 10 九江石油化工总厂 拟40 合计 30 280
中国聚氨酯工业现状和发展（二）
2003-07-08
5. PU原液
PU原液也称PU浆料，主要用于PU合成革和鞋底的生产。目前有生产企业几十家，总生产能力在200干吨以上。
目前，聚氨酯原液均采用溶剂为原料，水分散性的聚氨酯原液具有无毒、无公害、不燃的特点，能满足环保要求，并具有良好的贮存稳定性、成膜性和相容性，膜的力学性能较好，耐水性、耐溶剂性和耐环境性