摘要 自從美國道康寧公司首次實(shí)現(xiàn)有機(jī)硅產(chǎn)品工業(yè)化以來,已近半個(gè)世紀(jì),有機(jī)硅行業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為典型的資金密集、技術(shù)密集型行業(yè),在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。同時(shí),一直保持較高發(fā)展速度的有機(jī)硅產(chǎn)品...
自從美國道康寧公司首次實(shí)現(xiàn)有機(jī)硅產(chǎn)品工業(yè)化以來,已近半個(gè)世紀(jì),有機(jī)硅行業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為典型的資金密集、技術(shù)密集型行業(yè),在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。同時(shí),一直保持較高發(fā)展速度的有機(jī)硅產(chǎn)品成為新型合成材料中最能適應(yīng)時(shí)代要求的產(chǎn)品種類之一。
高速發(fā)展的市場
進(jìn)入20世紀(jì)90年代,全球有機(jī)硅工業(yè)發(fā)展速度達(dá)到5%-8%,1999年全球有機(jī)硅總銷售額65億美元,2001年突破70億美元。 1998年全球有機(jī)硅消費(fèi)量(折合硅氧烷)約67萬t,1999年消費(fèi)量達(dá)75萬t,2001年增長到85萬t,年均增長速度約為5.7%。近幾年全球有 機(jī)硅市場(包括聚硅氧燒和硅烷)需求顯著增長,尤其在汽車和建筑市場有機(jī)硅產(chǎn)品增長更為強(qiáng)勁,而今年個(gè)人護(hù)理品和加工業(yè)對有機(jī)硅產(chǎn)品的需求則可能超過上述 市場,以2位數(shù)的速度增長。
從世界有機(jī)硅市場看,亞洲地區(qū)對有機(jī)硅材料的需求日益增加,亞洲有機(jī)硅市場年均增長速度將達(dá)到12%-15%(除日本),特別是中國大陸、中 國臺(tái)灣和中國香港市場需求增長最快。世界主要生產(chǎn)商最近2年在亞洲開展了一系列活動(dòng),以提高在此地區(qū)的實(shí)力。可以預(yù)計(jì),亞洲地區(qū)有機(jī)硅業(yè)務(wù)增長在全球?qū)⒆? 為強(qiáng)勁。當(dāng)前,為了競爭需要,并獲取更多的利潤,各生產(chǎn)商在亞洲頻繁建立有機(jī)硅生產(chǎn)廠,利用亞洲便宜的資源,使產(chǎn)品成本進(jìn)一步降低。而中國是世界上最大的 有機(jī)硅潛在市場,因此,世界上多數(shù)大型有機(jī)硅公司都已經(jīng)或計(jì)劃在中國建立有機(jī)硅生產(chǎn)廠。
今后幾年,拉丁美洲和中東地區(qū)的有機(jī)硅聚合物產(chǎn)品市場增長速度也將會(huì)高于全球平均增長速度。美國和西歐作為全球最成熟的聚硅氧烷市場將以高于 其GDP的速度增長,其中美國市場對有機(jī)硅產(chǎn)品的需求將繼續(xù)以4%-6%的速度增長。因此,可以看出全球市場對有機(jī)硅的強(qiáng)勁需求。
消費(fèi)結(jié)構(gòu)差異
從全球范圍來看,有機(jī)硅市場已經(jīng)呈現(xiàn)“三足鼎立”的局面,北美、歐洲和亞洲各約占1/3,但是各國有機(jī)硅的消費(fèi)結(jié)構(gòu)略有差異。在美國市場,硅 油主要用于化工、化妝、醫(yī)用、涂料等方面,硅橡膠的主要市場在建筑、汽車、電子電氣等領(lǐng)域;日本主要用于電子電氣、建筑、辦公機(jī)械和食品、醫(yī)療方面;歐洲 的硅油主要用于紡織、電子電氣、涂料和化工等領(lǐng)域,硅橡膠則絕大部分用于建筑業(yè)。美國、日本和歐洲有機(jī)硅產(chǎn)品構(gòu)成見表1。
主要生產(chǎn)商近況
目前在全球8大聚硅氧烷生產(chǎn)商中,道康寧公司的規(guī)模最大。據(jù)統(tǒng)計(jì),2001年其銷售額占全球有機(jī)硅市場的40%;GE公司位居第2,有機(jī)硅業(yè) 務(wù)(包括與拜耳和東芝的合資企業(yè)在內(nèi))占全球市場的20%;第3是日本的信越,占14.5%左右。2001年主要廠商有機(jī)硅產(chǎn)品銷售額見表2。
近幾年,世界聚硅氧烷生產(chǎn)商進(jìn)行了一系列投資購并。其中GE有機(jī)硅公司購并較為頻繁。去年8月份該公司購買了美國應(yīng)用有機(jī)硅公司 (ApeliedSilicon Corporation);同年早些時(shí)候,還兼并了Macklandburg-Duncan的膠粘劑和密封劑業(yè)務(wù),以加強(qiáng)其有機(jī)硅聚合物產(chǎn)品實(shí)力;同樣在 去年GE與信越公司共同投資12.5億美元,在泰國建設(shè)一套硅烷單體和硅氧烷中間休生產(chǎn)裝置,新廠預(yù)計(jì)明年4月投產(chǎn);去年7月份GE東芝有機(jī)硅上海公司已 經(jīng)全面投產(chǎn),開始為中國市場生產(chǎn)有機(jī)硅樹脂。
2001年8月,信越化學(xué)宣布將新建2座有機(jī)硅生產(chǎn)廠,以加速其全球有機(jī)硅業(yè)務(wù)的發(fā)展,有機(jī)硅是該公司的支柱業(yè)務(wù)之一。信越計(jì)劃在美國得克薩 斯州的Freeport新建一座特種硅烷生產(chǎn)廠,在泰國Rayong新建一座有機(jī)硅聚合物生產(chǎn)廠。此外,信越還將為美國的硅烷生產(chǎn)廠投資60億日元(約合 4839萬美元),為泰國的工廠投資70億日元(約合5650萬美元),加上先前宣布與GE東芝合資建設(shè)有機(jī)硅單體廠而投資的150億日元資金,2001 年信越為加強(qiáng)其全球有機(jī)硅業(yè)務(wù)新增投資共達(dá)280億日元。
另一家不斷拓展亞洲業(yè)務(wù)的公司—威凱公司繼1999年在新加坡、日本和印度設(shè)立技術(shù)服務(wù)中心之后,為了配合其有機(jī)硅產(chǎn)品在中國建筑市場的不斷 擴(kuò)張,2000年在上海設(shè)立了技術(shù)中心。另外,歐盟批準(zhǔn)德國政府提供1.19億歐元,幫助威凱公司重組和擴(kuò)建Nuenchritz有機(jī)硅廠,目前威凱已投 資4億歐元用于該項(xiàng)目,2004年其硅氧烷的產(chǎn)能將達(dá)到9萬t/a。
有機(jī)硅工業(yè)發(fā)展趨勢
生產(chǎn)集中于發(fā)達(dá)國家規(guī)模不斷擴(kuò)大
有機(jī)硅單體生產(chǎn)的原理并不復(fù)雜,但是生產(chǎn)工藝復(fù)雜、流程長、技術(shù)含量高,長期以來,只有美國、日本、法國、德國等少數(shù)發(fā)達(dá)國家擁有生產(chǎn)技術(shù), 并在行業(yè)內(nèi)形成技術(shù)壟斷,所以世界上從事有機(jī)硅單位工業(yè)生產(chǎn)的廠家并不多。全世界甲基硅單體生產(chǎn)能力約120萬t/a,折合硅氧烷60萬t/a。其中,道 康寧公司約30萬t/a;GE有機(jī)硅公司約20萬t/a;威凱化學(xué)約16萬t/a;信越化學(xué)約11萬t/a;羅地亞(原羅納一普朗克)約10萬t/a。這 些公司擁有全球80%以上的生產(chǎn)能力,其他公司如威特科(Witco)、拜耳、東芝、東麗等公司也有相當(dāng)規(guī)模的生產(chǎn)能力,上述公司擁有品種眾多的有機(jī)硅產(chǎn) 品,占有包括我國在內(nèi)的全部國際貿(mào)易市場。而俄羅斯、東歐和我國則是從事小規(guī)模生產(chǎn)的國家或地區(qū)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代,西方(包括日本)有機(jī)硅生產(chǎn)商更 是積極擴(kuò)大自身產(chǎn)能,以求占有更大的市場份額,預(yù)計(jì)今年粗單體產(chǎn)能將超過205萬t/a世界有機(jī)硅甲基單體生產(chǎn)能力技術(shù)水平提高快
從生產(chǎn)技術(shù)上看,國外甲基氯硅烷生產(chǎn)裝置越來越表現(xiàn)出大型化、高度自動(dòng)化和注重規(guī)模經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢。大型有機(jī)硅生產(chǎn)高的甲基氯硅烷生產(chǎn)規(guī)模均 在10萬t/a以上,流化床反應(yīng)器單臺(tái)生產(chǎn)能力超過7萬t/a,流化床直徑已達(dá)3m,產(chǎn)品收率和質(zhì)量進(jìn)一步提高,原料消耗接近理論值,技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)更趨合 理,同時(shí)更加注意能源綜合利用。基礎(chǔ)廠10多套裝置集中在一個(gè)控制室采用DSC控制,整個(gè)基礎(chǔ)廠甚至包括公用工程只有10余名操作人員。國內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)水 平比較見表4。
不斷開發(fā)新品拓寬應(yīng)用領(lǐng)域
主要的有機(jī)硅公司都在不斷地加大科研開發(fā)投入,致力于技術(shù)水平提高。道康寧公司2001年的科研投入占該年度總銷售額的10%,達(dá)到2.83 億美元;GE公司用于研究和開發(fā)的費(fèi)用為22億美元,其中用于有機(jī)硅的研發(fā)費(fèi)用達(dá)1.95億美元。在有機(jī)硅產(chǎn)品中,道康寧擁有7000種,GB有機(jī)硅公司 有5000種,威凱有3400種,信越有3200種,羅地亞有3000種,而我國僅有500種。道康寧公司每年約25%的銷售額來自于新產(chǎn)品,并且約有 900項(xiàng)未形成商品的產(chǎn)品進(jìn)入可行性研究階段,有300—400種樣品進(jìn)入試用階段,有400—500種樣品列入潛在銷售行列,有60-90種產(chǎn)品列為新 產(chǎn)品,有100-200種老產(chǎn)品被淘汰,同時(shí)每年都開辟出一批有機(jī)硅應(yīng)用新領(lǐng)域。
2001年8月,道康寧全球?qū)岙a(chǎn)品系列新增7種新產(chǎn)品,把7種材料引入其全球?qū)岙a(chǎn)品系列中,這些新材料被用于包括粘合、封裝及嵌縫等不同的領(lǐng)域。
信越也新開發(fā)出3種耐熱性優(yōu)異的有機(jī)硅聚醋,同時(shí)還開發(fā)出可大大提高橡膠斷裂伸長率、模量、撕裂強(qiáng)度、回彈性、壓縮永久變形、耐磨性等物理性 能的有機(jī)硅產(chǎn)品。德固賽最近也推出了2種沉淀法由炭黑SOPERNAT 2200和ULTRASIL 7005,前者是一種微粒二氧化硅,在食品和飼料工業(yè)中作為一種無塵載體,后者是一種高分散白炭黑,用于橡膠工業(yè)。