茂金属聚烯烃聚合工艺具有更高的灵活性和可控性

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茂金属聚烯烃项目可行性研究报告-茂金属聚烯烃聚合工艺具有更高的灵活性和可控性

相比传统的Z-N催化剂聚合的聚烯烃，茂金属聚烯烃聚合工艺具有更高的灵活性和可控性，广泛应用在通用塑料、弹性体和工程塑料等市场，部分茂金属聚合物的性能甚至已经延伸到特种工程塑料性能领域。茂金属聚乙烯（mPE）和茂金属聚丙烯（mPP）是最为主要的茂金属聚烯烃。

1、mPE

mPE是最早实现工业化生产、也是目前实用化进程最快、产量最大、研发最活跃的茂金属聚合物。mPE具有刚性与透明性好、热封强度高、耐应力开裂性优、减重明显等优势，已广泛应用于诸多领域。例如，茂金属线性低密度聚乙烯（mLLDPE）主要用于生产薄膜制品，如高品质农膜、自立袋、热收缩膜等；茂金属中密度聚乙烯（mMDPE）和茂金属高密度聚乙烯（mHDPE）主要用于生产中空和管道制品。根据《茂金属聚乙烯市场现状与技术进展》的数据，2020年全球mPE的需求量达到2500万吨，其中mLLDPE、mMDPE和mHDPE的需求量分别为1500、500和500万吨。由于缺少核心催化剂茂金属催化剂，我国mPE供给稀缺导致其需求还不高，2019年，国内mPE消费量92.2万吨，产量更低，仅约20万吨，自给率才21.7%。

供给方面，1991年，美国埃克森美孚公司首次工业化生产出mLLDPE，现在，世界主要的mPE生产商包括埃克森美孚、陶氏、荷兰LyondellBasell、韩国Daelim、法国Total、美国雪佛龙菲利普斯等公司，其中埃克森美孚产能最大，达320万吨/年。工艺方面，国外公司主要采用气相法和环管淤浆法生产工艺，选用与乙烯共聚的单体多为1-己烯，部分使用1-辛烯。需求方面，mPE广泛用于薄膜领域，根据化信咨询的统计，86%的mPE用于生产包括拉伸缠绕膜、食品包装膜、重包装膜、固体包装膜等在内的各种包装薄膜。

海外主要mPE生产企业的产能

2021年我国mPE消费结构

世界mPE主要生产商及其工艺、产品牌号与应用领域

国内生产mPE的企业主要有6家：中国石化的齐鲁分公司、茂名分公司、扬子石化股份有限公司；中国石油的大庆石化公司、独山子石化公司；以及沈阳化工股份有限公司。根据《茂金属聚乙烯市场现状与技术进展》的信息，除了中国石化的三家企业外，其他企业均选用进口的茂金属催化剂，因此产品牌号相对单一，并未形成系列化。

中国mPE主要生产商及其工艺、产品牌号与应用领域

回顾聚烯烃的发展史，最先工业化的是LDPE，之后相继开发出了HDPE、LLDPE和茂金属聚乙烯。从性能角度看，HDPE和LLDPE在机械性能、拉伸强度、冲击强度、耐温耐寒等性能上较LDPE有明显优势。国外企业在材料领域的市场策略一般是销售一代材料，储备一代材料，当主力销售的材料市场壁垒被其他企业突破后，就会推出新一代的材料去抢占市场。而在此之前，国外企业并不急于推广新一代材料去和老一代材料竞争市场。茂金属聚烯烃就属于国外企业为数不多的还拥有技术优势的产品。因此，我们认为，一旦国内突破茂金属聚烯烃后，国外可能会大力推广茂金属聚烯烃来替代普通聚烯烃，届时市场需求有望超预期。

聚乙烯高端化历程

LDPE、HDPE和LLDPE的性能对比

从价格角度看，茂金属聚乙烯价格高于普通聚乙烯1000~3000元/吨左右，成本上则只是催化剂价格的差距，若催化剂是自主开发的，则成本上的提升并不大，高出的价格可认为是获得的超额利润。因此，即便聚烯烃行业处于景气低点时，茂金属聚烯烃仍能有较好的盈利能力。

茂金属聚乙烯和普通聚乙烯价格对比

2、mPP

茂金属聚丙烯（mPP）具有相对分子质量分布窄、熔点较低、微晶较小、抗冲击强度和韧性好、透明度好、光泽度高、抗辐射性能好、绝缘性能优异、与其他多种树脂相容性好、不生成可溶性短链嵌段共聚物等特点。根据聚合方式不同，可分为等规、共聚、无规、间规聚丙烯及等规聚丙烯蜡。

茂金属聚丙烯分类

由于mPP的工业化和产品起步晚，mPP的市场规模落后于mPE。根据新思界产业研究中心的数据，2020年全球mPP市场需求约为52万吨，2019年国内mPP的需求为10万吨。虽然mPP需求看似不多，但我们认为这是由于其技术长期被埃克森美孚、陶氏化学、LyondellBasell以及三井化学等公司垄断，其供应商远远小于mPE的供应商。未来随着mPP国产工业化，mPP分享的将是整个聚丙烯的市场空间，国内普通聚丙烯的市场有超3000万吨的需求，若mPP在聚烯烃市场的渗透率达到10%，则市场空间就有300万吨。

由于mPP在传统聚丙烯质轻、价廉、卫生、耐高温、易加工成型的基础上，兼具可以媲美PC、PS的透明性和表明光泽度，性价比也优于PC、PS，故广泛应用于透明包装、医疗器械、家庭用品等领域。我国进口的茂金属聚丙烯最主要用于熔喷料（口罩原材料），此外还用于医疗领域的高端卫生产品，如手术床单、手术服、高端孕婴用品、输液袋、高端纸尿裤、高端卫生巾等。极少量mPP被用于高端产品包装，如高端日用品、化妆品的包装、电子产品加工过程中电路板包装、婴儿奶瓶等。

2020年全球mPP消费结构

2020年我国mPP消费结构

国内从1993年开始展开了对mPP催化剂的研究，但直到2022年11月才有扬子石化采用中石化自主研发的茂金属催化剂，首次成功工业化生产茂金属聚丙烯产品mPP H-Y45-S。其他小规模生产的企业还是两桶油体系内的，如中石油独山子石化（mPP无纺布mPP35S）、中石化燕山石化（食品容器均聚聚丙烯MB1002；超高透明MU4016、透明MU4050、耐辐照MR4025；电子洁净包装无规共聚聚丙烯MP4025；汽车膨胀水壶PPH 2801）、中石油石油化工研究院（MPP6006）、中石化兰州石化（mPP纤维料）、中石油哈尔滨石化（茂金属均聚聚丙烯）、中石化青岛石化（茂金属均聚聚丙烯）等。

茂金属聚丙烯进展