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欧亚体育官网登录:合成橡胶系列专题(一):合成橡胶产业介绍

发布时间:2024-03-25 02:17:41 来源:欧亚国际APP 作者:欧亚体育官网

  :合成橡胶有别于天然橡胶,其最源头为原油,化工品属性更强。全球范围内的合成橡胶维持着紧平衡状态,产能主要集中在东北亚欧美地区,产能集中度高;除开产能集中区域,合成橡胶的消费区域向东南亚转移。

  聚丁二烯橡胶概述:在合成橡胶中,聚丁二烯橡胶的产量和消耗量仅次于丁苯橡胶。我国同样是全球聚丁二烯橡胶最大的生产国和消费国。由于聚丁二烯橡胶种类多样,我国尚未做到完全自给自足。随着我国多套新建丁二烯装置的建成投产,未来国产丁二烯供应环境逐渐趋于宽松。

  顺丁橡胶概述:在众多聚丁二烯橡胶中,顺丁橡胶的占比约为90%,下游应用广泛。同时,由于顺丁橡胶标准化程度高,理化特征稳定,国家标准明晰、包装规格统一,通用牌号为BR 9000,较为单一、体量较大。因此顺丁橡胶成为了即将在上期所上市的合成橡胶期货合约交割品。

  顺丁橡胶供应:我国顺丁橡胶的产能丰富,能满足国内大部分的需求。但由于下游存在对例如低顺顺丁橡胶此类较小众的顺丁橡胶,因此我国需要对外进一部分顺丁橡胶来弥补国内的缺口。

  顺丁橡胶现货:目前我国顺丁橡胶现货主要流通的品种为高顺顺丁橡胶,交割品的主要供应方依然以中石化和中石油为主。合成橡胶的流通环节呈现多元化格局,销售渠道可以大致分为长期订单模式、贸易商模式和代理商模式。

  顺丁橡胶流通:当前中石化直销和长约比例约为6成;民营产品主要依靠中间商流通;高端进口主要通过直销/长约形式;低端进口主要通过中间商流通。东北(大庆、戴纳索等)、西北(独山子、蓝德等)等地为合成橡胶净流出区域。

  顺丁橡胶需求:顺丁橡胶是除丁苯橡胶外主要流通的合成橡胶现货品种,与天然橡胶的下游去向类似,主要流向轮胎厂制轮胎。具体到轮胎种类而言,合成橡胶更多地用于制成半钢胎,在全钢胎中的用量远低于天然橡胶。

  丁二烯:丁二烯是顺丁橡胶的重要原材料,占比顺丁橡胶的生产成本约80%。丁二烯一般液体形式存放,但化学性质不稳定,不易储存与运输,导致其价格波动大且波动频繁。国内丁二烯现货流通量随着国内民营企业加大投产力度而走强,定价更市场化。

  合成橡胶是采用化学方法人工合成的一种性能类似或超过天然橡胶的新型有机高分性体,它是以石油、天然气、煤炭等为初始原料,通过多种化学方法先制取合成橡胶的基本原料(即单体),再经过聚合或缩合反应以及凝聚、洗涤、脱水、干燥、成型等工序,制得具有弹性的高分子均聚物或共聚物。其具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能,产品种类多样化与精细化,因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。

  合成橡胶按照成品状态的不同,可分为液体橡胶、固体橡胶、乳胶和粉末橡胶等;按照用途的不同,可分为通用合成橡胶与特种合成橡胶两大类。其中,通用合成橡胶主要包括丁苯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)、热塑性弹性体(SBCs),特种合成橡胶主要包括丁基橡胶(IIR)、乙丙橡胶(EPR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)及其他特种合成橡胶。合成橡胶中通用合成橡胶占比约80%,为合成橡胶体系下主要的现货品种,其中丁苯橡胶与丁二烯橡胶(顺丁橡胶)是应用最为广泛的两大合成橡胶品种。

  合成橡胶产业链覆盖面广阔、从上至下覆盖了石油炼化、合成橡胶生产、橡胶制品及应用行业等领域。上游原料主要来自石油、炼化加工制得的基础原料及其衍生产出的基本有机原料,包括石脑油、丁二烯、苯乙烯、丙烯腈、氯丁二烯、异丁烯、异戊二烯等。产业链中游主要有合成橡胶生产厂、贸易商、化工品仓储行业及相关运输行业等。产业链下游包括轮胎制造业、鞋业、胶管胶带等、改性材料行业等。

  合成橡胶的生产工艺大致可分为单体的合成和精制、聚合过程以及橡胶后处理三部分。丁二烯橡胶的生产大部分使用溶液聚合法。在催化剂经配制、陈化后,与单体丁二烯、溶剂油一起进入聚合装置,在此合成丁二烯橡胶。胶液在进入凝聚工序前加入终止剂和防老剂。用水蒸汽凝聚后,橡胶成颗粒状与水一起输送到脱水、干燥工序。干燥后的生胶包装后进入成品仓库。在凝聚工序用水蒸汽蒸出的溶剂油和丁二烯经回收精制后循环使用。丁苯橡胶的生产工艺流程主要包括聚合、未反应单体的回收、胶乳掺混、凝聚、脱水与干燥、压块包装等六个主要工序。

  合成橡胶具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能,因而具有广泛用途。轮胎制造业、鞋业、胶管胶带等其他、改性材料行业等为合成橡胶主要的下游应用领域。其中,丁二烯的用量约占合成橡胶原料消耗的60%,其加工利用水平是一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。

  合成橡胶是由人工合成的高弹性聚合物,也称合成弹性体,广义上指用化学方法合成制造的橡胶;而天然橡胶是指从橡胶树上采集的天然胶乳,经过凝固、干燥等加工工序而制成的弹性固状物。天然橡胶具有较高的机械强度、很好的耐挠曲疲劳性能、优良的耐寒性、气密性、防水性、电绝缘性和绝热性能,但同时耐油性,耐热性和抗氧化能力相对较弱。合成橡胶在特殊性能方面表现较为突出,因此可以部分代替天然橡胶使用,在实际生产过程中,合成橡胶多与天然橡胶结合使用来改善橡胶制品的最终使用性能。以丁二烯橡胶为例,具有强度高、耐屈挠、低生热、抗湿滑及滚动阻力低等特点,是发展高性能轮胎和节能轮胎的优选胶种。

  因此,目前天然橡胶与合成橡胶形成了一种较强的互补性,下游应用来说基本上是将两种橡胶混合使用,生产配方中天然橡胶与合成橡胶的调整幅度有限,替代率一般不超过5%。在当前的技术水平下,合成橡胶想要替代天然橡胶几乎是不可能的。

  近7年来全球合成橡胶产量维持在1400-1500万吨的量级,产量稳中有增。根据IRSG的数据,2022年全球合成橡胶产量约为1494.8万吨,同比2021年小幅下滑4.2%左右。我国为合成橡胶的供应大国,占据全球橡胶产量四分之一,全球其他产能集中在日韩、欧美等发达国家区域。

  全球合成橡胶消费也相对稳定,根据IRSG的数据,除开2020年,近7年来维持在1500万吨的量级。全球合成橡胶供需类似天然橡胶,呈现出紧平衡状态。与天然橡胶类似,我国同样是合成橡胶的消费大国,2022年我国合成橡胶消费量达到了4616.5万吨,同比2021年增长1.5%左右。与供应端稍有不同的点在于,全球合成橡胶消费国相对分散,中国与欧美占比相较于供应端偏分散。泰国等东南亚国家自身化工产业基础较薄弱,而这些国家也面临着经济转型和产业变迁,对合成胶的需求量逐年走高。

  聚丁二烯橡胶(Butadiene rubber缩写BR)的聚合方法有乳液聚合和溶液聚合两种,但以溶液聚合方法为主。溶聚丁二烯橡胶是丁二烯单体在有机溶剂(如庚烷、加氢汽油、苯、甲苯、抽余油等)中,利用齐格勒-纳塔催化剂、碱金属或其他有机金属化合物催化聚合的产物。聚合过程中单体丁二烯的加成方式既可以是1,2加成,也可以是1,4加成,1,4加成中存在着顺式结构和反式结构。

  近年来,全球聚丁二烯橡胶年产能稳定提高至500万吨左右,产能增速放缓。欧美等发达国家的产能维持稳定,新增产能主要来自于以中国为主的东北亚地区。目前全球聚丁二烯橡胶的生产装置主要集中在东北亚和北美地区,提供了全球超过一半的产能。德国的阿朗新科为目前全球最大的聚丁二烯橡胶生产企业,占比全球产能超过10%。分别在美国、法国、德国、巴西、新加坡以及国内的江苏省常州市建有生产装置。其次是我国的中石化、中石油,产能占比接近20%。

  全球聚丁二烯橡胶的需求稳定增长,近年来全球聚丁二烯橡胶消费量维持在350-400万吨左右。类似产能分布,全球聚丁二烯橡胶的消费也集中在东北亚、北美和西欧地区。东北亚地区占全球消费的44%左右,北美和西欧地区占比约12%。我国目前为聚丁二烯橡胶的消费第一大国,占比全球消费量的三分之一左右。

  我国是世界上最大的聚丁二烯橡胶生产国家,2022年的我国聚丁二烯橡胶产量为135万吨,约占世界总生产能力三分之一。我国聚丁二烯橡胶供应格局已经形成了中国石化、中国石油和民营或者合资企业共存的多元化生产格局,其中和是我国聚丁二烯橡胶主要的供应主体,其生产装置多为一体化的配套装置,原料来源及价格优势明显,产能利用率较高。

  从产能分布来看,华东地区除了有多套原料丁二烯生产装置,供应便利之外,它还是下游轮胎、鞋材、胶管胶带等需求集中区域,故其一直是我国聚丁二烯橡胶生产能力最大的地区,约占我国总产能的一半。

  我国聚丁二烯橡胶的消费量整体呈现不断增长的发展态势。2022年我国聚丁二烯橡胶的消费量为153.7万吨,同比增长8%,维持稳定的增长水平。我国聚丁二烯橡胶主要用于轮胎、制鞋、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)和ABS树脂的改性以及胶管胶带等方面。随着国内电子电器行业的快速发展,HIPS和ABS树脂的消费将快速增长,相应对聚丁二烯橡胶的需求量也将进一步增加。

  由于受到生产技术限制以及下游应用开发不足等因素的影响,我国聚丁二烯橡胶仍将有较大的进口量,尤其是性能优异的稀土系等产品,但进口量将会逐渐减少。我国聚丁二烯橡胶的进口量从2010年的26万吨逐步下滑到近年来的20万吨左右。随着我国多套新建丁二烯装置的建成投产,未来国产丁二烯供应环境逐渐趋于宽松,部分民营聚丁二烯橡胶生产企业的装置产能利用率将会得到进一步提升。

  在众多聚丁二烯橡胶中,顺丁橡胶的占比约为90%,下游应用广泛。同时,由于顺丁橡胶标准化程度高,理化特征稳定,具有特别优异的耐寒性、耐磨性、弹性,还有较好的耐老化性能;国家标准明晰、包装规格统一,通用牌号为BR 9000,较为单一、体量较大。我国是世界最大的顺丁橡胶生产和消费国,现货交易顺畅,可供交割资源十分充足。2022年,我国顺丁橡胶表观消费量达142万吨,市场规模187亿元,其中可交割资源约为158万吨,可交割资源货物价值约为123亿元。因此顺丁橡胶成为了即将在上期所上市的合成橡胶期货合约交割品。本文将在第3章种着重介绍顺丁橡胶。

  顺丁橡胶(BR)是仅次于丁苯橡胶的第二大合成橡胶,全名顺式-1,4-聚丁二烯橡胶,是由丁二烯聚合而成的结构规整的合成橡胶。以顺式1,4含量不同分为高顺式顺丁橡胶(含量96%~99%)、中顺式顺丁橡胶(含量92%~95%)和低顺式顺丁橡胶(含量35%~40%)。主要牌号有BR9000、BR9001、BR9002等等,其中BR9000为上期所合成橡胶期货交割品的牌号。

  顺丁橡胶根据催化剂的不同,可分成镍系、钴系、钛系和稀土系(钕系)顺丁橡胶。工业生产顺丁橡胶均采用溶液聚合的方法,原材料主要有单体丁二烯和溶剂,常用的溶剂脂肪烃、脂环烃、芳香烃和混合烃。辅助原材料有催化剂、防老剂和分散剂等。

  作为合成橡胶中下游应用最广泛的胶种之一,全球顺丁橡胶的产量稳步提升。2021年全球顺丁橡胶的产量约为370万吨左右,产能约为500万吨,产能利用率74%,一方面说明未来顺丁橡胶仍有增产空间;另一方面也体现目前顺丁橡胶处于供过于求的状态。

  顺丁橡胶的加工逐步从欧美等发达国家转移至亚洲区域,2021年亚洲区域的顺丁橡胶产量占比超过6成。沙特阿拉伯的阿郎新科、沙基工业,日本的JSR株式会社、宇部兴产,韩国的LG化学、锦湖石化,中国的中石化、中石油,4国的这8家企业占全球顺丁橡胶产能约为40%。

  顺丁橡胶的主要下游去向为轮胎,约占全球消费量的70%左右。随着轮胎加工工艺不断的进步以及成品轮胎种类的创新,例如特种轮胎等产品的出现成为了带动顺丁橡胶消费走强的主要因素之一。同时,由于全球轮胎产能主要集中在以中国为主的东北亚地区,因此亚洲,尤其是东北亚为顺丁橡胶的主要消费区域,顺丁橡胶消费占比全球消费量的45%,随着例如泰国、印尼等东南亚国家轮胎产能的不断提。