干货!苯乙烯上下游产业链详解!
苯乙烯(CAS号: 100-42-5),简称SM,是大宗化学品的重要有机化工原料,它是用苯取代乙烯的一个氢原子形成的有机化合物。苯乙烯单体是无色透明油状液体,不溶于水,溶于乙醇、乙醚,倘若暴露于空气中会逐渐发生聚合及氧化。在空气中自燃温度是490℃,所以贮藏时需在低温(25℃以下)或冷藏仓库内,以防聚合变质。
苯乙烯的主要特点是其分子结构中含有乙烯基(-CH=CH₂),这使得它能够通过聚合反应生成聚苯乙烯(PS)、ABS树脂、丁苯橡胶(SBR)等多种高分子材料。此外,苯乙烯还可以通过共聚反应与其他单体结合,形成性能各异的新型材料。
▶▶苯乙烯产业链
作为重要的基础原料之一,苯乙烯“上承油煤、下接橡塑”——上承石油和煤两大能源,下接塑料和合成橡胶两大产业,可以说是产业链中相当重要的一环。
▶▶苯乙烯上游原料
苯乙烯的直接上游是乙烯和纯苯。
1.纯苯
苯是一种重要的芳烃,主要来源于石油炼化过程中的重整装置和裂解装置。苯的来源包括:
石油炼化:催化重整和蒸汽裂解是苯的主要生产方式。
煤焦化:煤焦化过程中产生的焦炉煤气中也可以提取苯。
乙烯和苯通过烷基化反应生成乙苯,乙苯再通过脱氢反应生成苯乙烯。这是目前工业上生产苯乙烯的主要工艺路线。
苯是基本化工原料,纯苯的应用主要包括苯乙烯、己内酰胺、苯胺及酚酮等四大需求,其中纯苯最大的下游是苯乙烯,我国苯乙烯对纯苯的消费占比为39%左右。
2.乙烯
乙烯是石油化工的核心产品之一,主要通过石脑油裂解或轻烃裂解生产。乙烯的来源主要包括:
石油炼化:石脑油裂解是乙烯的主要生产方式。
天然气:轻烃(如乙烷、丙烷)裂解也是乙烯的重要来源。
煤化工:通过煤制烯烃技术生产乙烯。
乙烯是合成纤维、合成橡胶、合成塑料、合成乙醇(酒精)的基本化工原料,下游衍生品较多,其中苯乙烯是聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)和环氧乙烷(EO)排位之后的第四大乙烯衍生品。
▶▶苯乙烯下游产品应用
苯乙烯主要下游产品包括聚苯乙烯树脂(PS)、聚苯乙烯泡沫(EPS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂、苯乙烯-丙烯腈(SAN)树脂、不饱和聚酯树脂(UPR)、丁苯橡胶(SBR)和丁苯乳胶(SBL)以及苯乙烯系热塑性弹性体(如SBS)等。这些产品广泛用于汽车制造、家用电器、玩具制造、纺织、造纸、制鞋等工业部门。
1.可发性聚苯乙烯(EPS)
EPS是一种轻型高分子聚合物。它是采用聚苯乙烯树脂加入发泡剂,同时加热进行软化,产生气体,形成一种硬质闭孔结构的泡沫塑料,具有吸水性小,保温性好,质量轻及较高的机械强度等优点。
终端应用:EPS广泛应用于建筑内外墙保温、地热采暖、冷库、冷藏室、轻体房、低温箱、保鲜箱包装、日用品,工业铸造等领域,也可用于展示会场、商品橱、广告招牌及玩具制造。EPS板保温体系是由特种聚合胶泥、EPS板,耐碱玻璃纤维网格布称和饰面材料组成,集保温、防水、防火,装饰功能为一体的新型建筑构造体系,该技术将保温材料置于建筑物外墙外侧,不占用室内空间,保温效果明显,便于设计建筑外形。
2.非可发性聚苯乙烯(PS)
聚苯乙烯(PS)是五大通用塑料之一,包括通用级聚苯乙烯(GPPS)和高抗冲聚苯乙烯(HIPS)两大类。
通用性聚苯乙烯(GPPS):由苯乙烯单体聚合而成,是一种热塑性树脂,为无色、无臭、无味、透明、有光泽的珠状或粒状固体。优点是透明度高、刚性好、流动性高、电绝缘性好,缺点是易应力开裂(较脆)。
终端应用:GPPS通常用于在建筑(电气、仪表外壳、光学零件、透镜窗镜和模塑),包装容器(化妆品容器、化工容器),其他室内外装饰品及汽车办公设备等方面都有应用。
高抗冲聚苯乙烯(HIPS):是为了解决GPPS冲击脆性的缺点,是通过在聚苯乙烯中添加聚丁基橡胶颗粒的办法生产的一种抗冲击的聚苯乙烯产品。在加入顺丁橡胶以后,聚苯乙烯的韧性大幅提高,代价是透明度丧失。
终端应用:HIPS常用于汽车、器械、电动产品、家具、家庭用具、电信、电子、计算机、一次性用品、医药、包装和娱乐市场等。
3.丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)
ABS树脂是五大合成树脂之一,是丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)的共聚物,具有抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良等优点,还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工。
终端应用:被广泛应用于家用电器和家用电子设备、汽车、电子电器、仪器仪表、日用品上有鞋、包、旅游箱、办公设备、玩具及容器等工业领域,其中家用电器用量占比在60%左右,是一种用途极广的热塑性工程塑料。
4.苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)
SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)是高分子材料科学与工程理论和应用中的一个重大突破。它兼具有橡胶和热塑性塑料的特性,在常温下显示橡胶高弹性,高温下又能塑化成型的高分子材料。它是继天然橡胶、合成橡胶之后的所谓“第三代橡胶”。
终端应用:SBS热塑性弹性体在鞋底料、粘合剂、汽车零部件、电线电缆、胶管、涂料、挤出制品、掺合剂等领域也得到广泛应用。在橡胶制品方面除了不适于制造充气轮胎外,非胎制品已有不少可以取代,如汽车部件、部分橡胶机械制品,此外,在建筑、电绝缘、食品和饮料包装以及医疗卫生等方面也有很多应用。
长远发展趋势
1. 绿色化生产
随着环保要求的提高,苯乙烯的生产工艺正在向绿色化方向发展。例如,开发低能耗、低排放的乙苯脱氢技术,以及利用生物基原料生产苯乙烯的研究正在逐步推进。
2.高端化应用
苯乙烯下游产品的高端化是未来发展的重点。例如,高性能ABS树脂在汽车轻量化、5G通信设备中的应用,以及特种橡胶在新能源领域的应用,都将推动苯乙烯需求的增长。
3.产业链一体化
为了降低成本、提高竞争力,苯乙烯生产企业正在向产业链上下游延伸。例如,一些企业通过整合乙烯、苯等原料资源,形成从原料到苯乙烯再到下游产品的一体化生产模式。
4.新兴市场需求增长
随着新兴市场国家工业化进程的加快,苯乙烯及其下游产品的需求将持续增长。特别是在东南亚、印度等地区,基础设施建设和消费升级将带动苯乙烯需求的快速增长。
5.循环经济与回收利用
苯乙烯下游产品(如聚苯乙烯)的回收利用将成为未来发展的重要方向。通过化学回收或物理回收技术,将废弃的塑料制品重新转化为苯乙烯或其他化工原料,有助于实现资源的循环利用。
转载自:化工好料到haoliaodao.com
来源:广州化工交易中心