文 /屈纓虹 張建綱 高東輝 梁巖 林超 謝楠 編輯/寧翠娟
截至2017年,國內PTA 總產能在4385 萬噸,與2015年總產能4655 萬噸相比,下降了270 萬噸,跌幅達5.8%
近年來,隨著我國聚酯工業(yè)的高速發(fā)展,聚酯產業(yè)的產能不斷增加,聚酯裝備的工藝技術水平不斷提升,產業(yè)和產品的結構不斷優(yōu)化和改進,實現了生產的短程化和規(guī)模的能效化,一定程度上促進了聚酯產業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展,聚酯行業(yè)利潤也顯著增長。雖然PTA 的需求量迅速增加,進口量急劇上升,但聚酯原料 PTA 的生產原料對二甲苯(PX)的產能、產量、還不能滿足需求增長。隨著國內聚酯 PTA 產能的逐步擴大,裝置開工率卻出現下降趨勢,后續(xù)利潤也出現轉移。
那么,中國PTA 該如何發(fā)展?筆者以國內PTA 專利申請為例,依托 incopat 數據庫,根據申請年度及國內PTA 生產企業(yè)進行檢索,從專利角度進行分析,探求我國PTA 發(fā)展歷程,以期對我國PTA 的發(fā)展和深入研究有所裨益。
圖1 中國PTA相關專利申請量趨勢
從圖1中可以看出,我國第一件PTA 專利申請于1989年,初期專利申請數量幾乎不變,到2000年專利申請數量才增加到10 件??梢姡覈鳳TA產業(yè)起步較晚且在相關技術領域并無優(yōu)勢。數據顯示,在2000年之后,中國PTA 的專利申請量逐漸開始啟動緩慢增長模式,2000-2008年,PTA 專利年申請量從10 件增加到了51 件,處于平穩(wěn)增長狀態(tài),其后一直保持著增長的勢頭,其中2007-2008年的一年時間里,PTA 申請量從29 件增長到了51 件,增長了76%。
2008年之后,PTA 專利申請量處于波動增長階段。從2009年的申請量45 件迅速增加到2013年的117 件,4年時間內年增速達到40%,并且2016年PTA 中國專利申請量達到歷年的峰值。2014年,PTA 專利申請數量出現急劇下降,申請量為59 件。從2015年開始,PTA 專利申請數量又出現增長趨勢。需要注意的是,2017-2018年受專利申請延遲公開的影響導致數據失真,PTA 專利申請量出現下滑并不一定代表實際數據的下滑。可見,隨著科技的發(fā)展以及中國逐漸成為世界化纖大國,中國PTA 相關技術領域的研發(fā)實力逐步增強。
從市場信息來看,PTA 產能迅速擴張,行業(yè)發(fā)展迅速。近10年以來,PTA 的產能經歷過爆發(fā)式擴張。最重要的擴張是在 2008年后,由于國家經濟刺激政策以及紡織行業(yè)的復蘇,2012年 PTA 產能迅速擴大至3296 萬噸/年,而同年的表觀消費量僅為2568 萬噸,PTA 產能開始出現過剩。后期,隨著國際形勢以及行業(yè)環(huán)境的影響,PTA 產能又出現了一定的增長。2015年開始,國內PTA 裝置產能出現微弱的波動,但翔鷺石化及遠東石化停車后致使整體產量有所下降。2016年期間逐步剔除淘汰落后產能,致使產能增長率有所下行。截至2017年,國內PTA 總產能在4385 萬噸,與2015年總產能4655 萬噸相比,下降了270 萬噸,跌幅達5.8%。
圖2 中國PTA 專利主要申請企業(yè)分析
如圖2所示,中國石油化工股份有限公司在PTA 技術領域成果最多,占整個PTA 中國專利申請量的6.23%。同時,中國石化揚子石油化工有限公司是該公司申請量最多的子公司,占據整個PTA 中國專利申請量的1.65%。中石化也是國內最早引入PTA 生產線的企業(yè),1982年中石化北京燕山石化公司從國外引進了PTA 的生產技術,并建成了3.6 萬噸/年的生產設備,標志著我國PTA 產業(yè)的開始。排在第二位的是民營企業(yè)逸盛大化石化有限公司,其PTA專利申請量占中國的3.15%。排在第三位的是江蘇鷹翔化纖股份有限公司,其與逸盛大化石化有限公司申請量相差不大,處于同一等級水平。排名第四位到第八位的分別是中國石化儀征化纖有限公司、中國石油天然氣股份有限公司、浙江大學、中國紡織工業(yè)設計院、福州大學。其中,浙江大學是PTA 中國專利申請最多的高校,主要是以李希教授團隊和化學工程與烯烴聚合課題組申請為主。李希教授主要研究PTA 各種生產工藝、PX與芳烴工藝等多種化工裝置及各類反應器和反應過程的開發(fā)與利用,并與浙江逸盛石化有限公司開展了相關的項目合作。
值得注意的是,PTA 專利申請量排名前八位的申請人/單位中,僅有兩所高校,可以看出在該技術領域的研發(fā)主體主要以企業(yè)為主;且申請人/單位不僅有資金和技術力量雄厚的國企,還有兩家大型民企,也可看出民企的發(fā)展壯大也成為促進PTA 產能迅猛發(fā)展的重要原因。
市場信息同時顯示,隨著改革開放的不斷深入,對于外資和民營企業(yè)的投資限制逐步放開,大量資本進入PTA 生產領域。除了中石化和中石油的下屬企業(yè)(如揚子石化、上海石化等)引進PTA 生產技術,并陸續(xù)建設PTA 生產裝置外,民營企業(yè)也開始投資PTA 生產領域,如逸盛、翔鷺、華聯三鑫等企業(yè)。逸盛大化公司吸收和借鑒當今世界最先進的PTA生產技術,在寧波建成年產140萬噸的PTA工廠,是國內第一家進入大型石化行業(yè)的民營企業(yè)。
圖3 世界PTA專利主要申請企業(yè)分析
如圖3所示,美國杜邦公司在世界PTA 技術領域申請專利最多,研發(fā)實力雄厚。排在第二位的是中國石油化工股份有限公司;排在第三位的是美國INVISTA,其所擁有的INVISTA 60 萬t/a 工藝包在2000年左右占據了中國PTA 市場較大的份額;排名第四位的是英國帝國化學工業(yè)集團,其擁有世界PTA 三大核心專利技術,是最先研發(fā)PTA 技術的企業(yè)之一。排名第五位到第十位的分別是逸盛大化石化有限公司、江蘇鷹翔化纖股份有限公司、德國HUELS 化學公司、中國石化儀征化纖有限公司、日本三井化學工業(yè)有限公司、中國石油天然氣股份有限公司。PTA 生產技術自上世紀60年代開發(fā)以來,主要形成了Amoco、ICI、MPC 三大核心專利技術,其中主要是以英國石油公司、英國帝國化學工業(yè)集團、日本三井化學公司、美國杜邦公司為主要專利商。
中國石油化工股份有限公司在PTA 技術領域成果最多,占整個PTA 中國專利申請量的6.23%
PTA 是滌綸長絲產業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié),是連接石化工業(yè)與化纖工業(yè)的重要中間產品。近年來,全球對PTA 的需求增長推動了PTA 生產技術的不斷發(fā)展,尋求更經濟的生產工藝或高純度PTA 制造技術已經成為研究的主要方向。
雖然發(fā)達國家在PTA 生產技術核心專利上占有優(yōu)勢,但隨著我國國內有關高校、設計院、生產企業(yè)對PTA生產技術的持續(xù)研發(fā),我國的PTA 生產技術已取得長足發(fā)展,如揚子石化、浙江大學、華東理工大學共同研發(fā)的揚子石化PTA 成套技術,已開發(fā)出具有完全自主知識產權的新型氧化反應器與先進的氧化工藝等,但仍需要不斷完善與改進。
接下來,國內PTA 生產企業(yè)要堅持自主開發(fā)、自主設計、自主采購的原則,持續(xù)加大自主知識產權的PTA裝置工藝技術的研發(fā),提高氧化工藝技術,推動PTA 工藝技術、核心裝置和主要設備的國產化進程。同時加強對核心專利技術進行有效的知識產權運營與布局,形成專利保護網,提升我國自主知識產權的PTA 生產技術在世界上的影響力。