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文档简介
ICS13.020.20
Z04
CPCIF
中国石油和化学工业联合会团体标准
T/CPCIF00XX—2021
绿色设计产品评价技术规范
聚四氟乙烯
Technicalspecificationforgreen-designproductassessment—
Polytrafluoroethylene
(征求意见稿)
2021-XX-XX发布2021-XX-XX实施
中国石油和化学工业联合会发布
绿色设计产品评价技术规范聚四氟乙烯
1范围
本文件规定了聚四氟乙烯绿色设计产品的评价原则和方法、评价要求以及生
命周期评价报告编制方法。
本文件适用于聚四氟乙烯绿色设计产品的评价。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其
中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文
件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T2589综合能耗计算通则
GB12348工业企业厂界环境噪声排放标准
GB17167用能单位能源计量器具配备和管理通则
GB/T19001质量管理体系要求
GB/T23331能源管理体系要求
GB/T24001环境管理体系要求及使用指南
GB/T24040环境管理生命周期评价原则与框架
GB/T24044环境管理生命周期评价要求与指南
GB31572合成树脂工业污染物排放标准
GB/T32161生态设计产品评价通则
GB/T33000企业安全生产标准化基本规范
GB/T45001职业健康安全管理体系要求及使用指南
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3术语和定义
3.1
绿色设计产品green-designproduct
在原材料获取、产品生产、使用、废弃处置等全生命周期过程中,在技术可
行和经济合理的前提下,具有能源消耗少、污染排放低、环境影响小、对人体健
康无害、便于回收再利用特性的符合产品性能和安全要求的产品。
3.2
生命周期lifecycle
产品系统中前后衔接的一系列阶段,从自然界或从自然资源中获取原材料
起,直至最终处置。
3.3
生命周期评价lifecycleassessment(LCA)
理解和评价产品系统在产品整个生命周期中的潜在环境影响大小和重要性
的阶段。
3.4
四氟乙烯tetrafluoroethylene(TFE)
二氟一氯甲烷经高温裂解、精馏提纯后得到的目标产物。
3.5
聚四氟乙烯polytetrafluoroethylene(PTFE)
四氟乙烯在助剂、一定压力和温度的作用下,采用分散法或悬浮法聚合得到
的高分子聚合物。产品包括聚四氟乙烯分散树脂、聚四氟乙烯浓缩液、聚四氟乙
烯悬浮树脂。
2
4评价原则和方法
4.1评价原则
4.1.1生命周期评价与指标评价相结合的原则
依据生命周期评价方法,考虑聚四氟乙烯的整个生命周期,从产品设计、原
材料获取、产品生产、废弃后回收处理等阶段,深入分析各个阶段的资源消耗、
生态环境、人体健康因素,选取不同阶段可评价的指标构成评价指标体系。
4.1.2环境影响种类最优选取原则
根据聚四氟乙烯的特点,选取影响大、社会关注度高、国家法律或政策明确
要求的环境影响种类,选取人体毒性影响及产品属性等方面。
4.2评价方法和流程
4.2.1评价方法
同时满足以下条件的家具用聚四氟乙烯可称为绿色设计产品:
a)满足基本要求(见5.1)和评价指标要求(见5.2);
b)提供聚四氟乙烯产品生命周期评价报告。
4.2.2评价流程
根据聚四氟乙烯的特点明确评价范围,根据评价指标体系的指标和生命周期
评价方法收集相关数据,对数据进行分析,对照基本要求和评价指标要求对聚四
氟乙烯进行评价。符合基本要求和评价指标要求的,可以判定该聚四氟乙烯符合
绿色设计产品的评价要求;符合要求的聚四氟乙烯生产企业还应提供该产品的生
命周期评价报告。评价流程见图1。
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范围确定生命周期清单分析
未符合要求
基本要求
未生命周期清单评价
符通
合非绿色设计产品过
要审
核
求
未符合要求
评价指标要求生命周期评价报告
同时满足
符合要求符合要求
是
绿色设计产品
图1聚四氟乙烯绿色设计产品评价流程
5评价要求
5.1基本要求
5.1.1应采用国家鼓励的先进技术工艺,不应使用国家或有关部门发布的淘
汰的或禁止的技术、工艺和装备。积极推行清洁生产。
5.1.2宜采用全氟辛酸(PFOA)及其盐类的替代品为助剂生产的聚四氟乙
烯,应符合《关于持久性的斯德哥尔摩公约》的相关要求。生产企业应持续关
注国家、行业明令禁用的有害物质。不应使用国家、行业明令淘汰或禁止的材料,
不应超越范围选用限制使用的材料。
5.1.3生产企业的污染物排放应达到GB31572和地方污染物排放标准的要
求。危险废物的处置应符合国家和地方标准的要求;厂界环境噪声应符合GB
12348的要求。生产企业的污染物总量不应超过国家和地方污染物排放总量控制
指标。
5.1.4生产企业安全生产标准化水平应符合GB/T33000的要求。
5.1.5生产企业近3年应未发生较大及以上生产安全事故和突发环境污染
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事件,未被列入失信被执行人企业名单。
5.1.6生产企业应按照GB17167配备能源计量器具。
5.1.7生产企业应按照GB/T24001、GB/T19001、GB/T45001分别建立并
运行环境管理体系、质量管理体系、职业健康安全管理体系;开展能耗、物耗考
核并建立考核制度,或按照GB/T23331建立并运行能源管理体系。
5.1.8鼓励企业按照《企业事业单位环境信息公开办法》第九条~第十二条
公开环境信息,鼓励企业承诺实施责任关怀。
5.2评价指标要求
聚四氟乙烯绿色设计产品评价指标要求见表1。
表1聚四氟乙烯绿色设计产品评价指标要求
评价指标基准值
一级指标二级指标单位指向
悬浮法分散法
单位产品二氟一氯甲烷消耗量t/t≤2.052.10
资源属性
新鲜水消耗量(不含去离子水)t/t≤3535
能源属性产品综合能耗kgce/t≤31001300
单位产品排放量t/t≤615
废水
氟化物(以F-计)mg/L≤1010
环境属性
颗粒物mg/m3≤1010
废气
挥发性有机物mg/m3≤6060
PFOA残余量ppb≤2525
除F外的卤族元素及其化合物mg/kg≤/900
镉mg/kg≤100(未检出)100(未检出)
铅mg/kg≤100(未检出)100(未检出)
汞mg/kg≤100(未检出)100(未检出)
六价铬mg/kg≤100(未检出)100(未检出)
产品属性
多溴联苯之和PBBsmg/kg≤100(未检出)100(未检出)
多溴二苯醚之和PBBsmg/kg≤100(未检出)100(未检出)
邻苯二甲酸二丁酯DBPmg/kg≤100(未检出)100(未检出)
邻苯二甲酸丁苄酯BBPmg/kg≤100(未检出)100(未检出)
邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(未检出)(未检出)
mg/kg≤100100
DEHP
邻苯二甲酸二异丁酯DIBPmg/kg≤100(未检出)100(未检出)
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6产品生命周期评价方法及评价报告编制方法
6.1产品生命周期评价方法
依据本文件附录B中聚四氟乙烯生命周期评价方法编制生命周期评价报告,
可参考GB/T24040、GB/T24044、GB/T32161。
6.2评价报告编制方法
6.2.1基本信息
报告应提供报告信息、企业信息、评估对象信息、采用的标准信息等基本信
息。其中报告信息包括报告编号、编制人员、审核人员、发布日期等;企业信息
包括公司全称、组织机构代码、地址、联系人、联系方式等;评估对象信息包括
产品型号/类型、主要技术参数、制造商及厂址等,采用的标准信息应包括标准
名称及标准号。
应在报告中标注产品的主要技术参数和功能,包括物理形态、生产厂家、产
品重量及规格(如0.5kg、5L)等,包装物的重量和材质(如塑料)、封口方式
(如塑料帽)也应在生命周期评价报告中阐明。
6.2.2符合性评价
报告应提供对基本要求和评价指标要求的符合性情况,并提供所有评价指标
报告期比基期改进情况的说明。其中报告期为当前评价的年份,一般指产品参与
评价年份的上一年;基期为一个对照年份,一般比报告期提前1年。
6.2.3生命周期评价
6.2.3.1评价对象及工具
报告应详细描述评估的对象、功能单位和产品主要功能,提供产品的材料构
成及主要技术参数表,绘制并说明产品的系统边界,披露所使用的软件工具。
6.2.3.2生命周期清单分析
报告应说明包含的生命周期阶段,说明每个阶段包含的清单因子及收集到的
现场数据或背景数据,涉及到数据分配情况的应说明分配方法和结果。
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6.2.3.3生命周期影响评价
报告应提供聚四氟乙烯产品生命周期各阶段的不同影响类型的特征化结果,
并对不同影响类型在生命周期各阶段的分布情况进行比较分析。
6.2.3.4绿色设计改进方案
在分析指标的符合性评价结果以及生命周期评价结果的基础上提出聚四氟
乙烯产品绿色设计改进的具体方案。
6.2.4评价报告主要结论
应说明聚四氟乙烯对评价指标的符合性结论、生命周期评价结果、提出的改
进方案,并根据评价结论初步判断该产品是否为绿色设计产品。
6.2.5附件
应在报告附件中提供:
a)产品原始包装图;
b)产品生产材料清单;
c)产品工艺表(产品生产工艺过程等);
d)各单元过程的数据收集表;
e)其他。
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附录A
(规范性)
指标计算方法
A.1单位产品二氟一氯甲烷消耗量
每生产1t产品所消耗原材料的用量和总用量的比值,按公式(A.1)计算:
M
L=i100%……(A.1)
Mc
式中:
L——原材料利用率;
Mi——在一定计量时间内(1年)产品中所包含原材料的数量的数值,单位
为吨(t);
Mc——在一定计量时间内(1年)生产产品原材料的总使用量的数值,单位
为吨(t)。
A.2新鲜水消耗量
每生产1t产品所消耗的新鲜水量,主要包含生产工艺用水和车间清洁用水,
不包括办公生活用水。新鲜水指从各种水源取得的水量,各种水源包括取自地表
水、地下水、城镇供水工程以及从市场购得的蒸馏水等产品,按式(A.2)计算:
V
V=i……(A.2)
Mc
式中:
V——每生产1t产品的新鲜水消耗量(t/t);
Vi——在一定计量时间内(一年)产品生产用新鲜水量(t);
Mc——在一定计量时间内(一年)产品的总产量(t)。
A.3单位产品废水产生量
每生产1吨产品产生的废水量,按式(A.3)计算。
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V
V=g……(A.3)
jM
c
式中:
Vj——废水产生量(t/t);
Vg——在一定计量时间内(一年)产品生产产生的废水量(t);
Mc——在一定计量时间内(一年)产品的总产量(t)。
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附录B
(资料性)
聚四氟乙烯产品生命周期评价方法
B.1目的
针对聚四氟乙烯产品在生产、包装和储存、运输及销售、使用过程中对环境
造成的影响,通过评价聚四氟乙烯产品全生命周期的环境影响,提出聚四氟乙烯
产品绿色设计改进方案,从而大幅提升聚四氟乙烯产品的环境友好性。
B.2范围
B.2.1总则
应根据评价目的确定评价范围,确保两者相适应。定义生命周期评价范围时,
应考虑以下内容并做出清晰描述。
B.2.2功能单位
功能单位必须是明确规定并且可测量的。本文件可以“1t聚四氟乙烯”作为
功能单位。
B.2.3系统边界
本附录界定的聚四氟乙烯产品生命周期系统边界分5个阶段:二氟一氯甲烷
裂解、四氟乙烯单体聚合、包装储存、运输销售、产品使用。如图B.1所示。
裂解聚合
二氟一氯甲烷四氟乙烯单体聚四氟乙烯
产品使用运输销售包装储存
图B.1聚四氟乙烯产品生命周期系统边界图
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生命周期评价的覆盖时间应在规定的期限内。数据应反映具有代表性的时期
(选取最近3年内有效值)。如果未能取到3年内有效值,应做具体说明。
B.2.4数据取舍原则
单元过程数据种类很多,应对数据进行适当的取舍,原则如下:
a)所有能耗均列出;
b)所有主要原料消耗均列出;
c)辅助材料重量小于原料总消耗0.3%的项目输入可忽略;
d)已有法规、标准、文件要求监测的大气、水体的各种排放均列出;
e)小于固体废弃物排放总量1%的一般性固体废弃物可忽略;
f)道路与厂房的基础设施、各工序的设备、厂区内人员及生活设施的消耗
和排放均忽略;
g)任何有毒有害的材料和物质均应包含在清单中,不可忽略。
B.3生命周期清单分析
B.3.1总则
应编制聚四氟乙烯产品系统边界内的所有材料/能源输入、输出清单,作为
产品生命周期评价的依据。如果数据清单有特殊情况、异常或其他问题,应在报
告中明确说明。
当数据收集完成后,应对收集的数据进行审定。然后确定每个单元过程的基
本流,并据此计算出单元过程的定量输入和输出。此后将各个单元过程的输入输
出数据除以产品的产量,得到功能单位的资源消耗和环境排放。最后将产品各单
元过程中相同影响因素的数据求和,以获取该影响因素的总量,为产品级的影响
评价提供必要的数据。
B.3.2数据收集
B.3.2.1概况
应将以下要素纳入数据清单:
a)生产;
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b)产品分配和储存;
c)物流;
d)使用。
基于LCA的信息中要使用的数据可分为两类:现场数据和背景数据。主要数
据尽量使用现场数据。如果现场数据收集缺乏,可以选择背景数据。
现场数据是在现场具体操作过程中收集来的,主要包括生产过程的能源与水
资源消耗、原料的使用量、主要包装材料的使用量和废物产生量等。现场数据还
应包括运输数据,即产品原辅料、成品等从制造地点到最终交货点的运输距离。
背景数据应当包括不同运输类型造成的环境影响等数据。
B.3.2.2现场数据采集
应描述代表某一特定设施或一组设施的活动而直接测量或收集的数据相关
采集规程。可直接对过程进行的测量或者通过采访或问卷调查从经营者处获得的
测量值为特定过程最具代表性的数据来源。
现场数据的质量要求包括:
a)代表性:现场数据应按照企业生产单元收集所确定范围内的生产统计数
据。
b)完整性:现场数据应采集完整的生命周期要求数据。
c)准确性:现场数据中的资源、能源、原材料消耗数据应该来自生产单元
的实际生产统计记录;环境排放数据优先选择相关的坏境监测报告,或
者由排污因子或物料平衡公式计算获得。所有现场数据均须转换为单位
产品,即以1t聚四氟乙烯产品为基准折算,且需要详细记录相关的原
始数据、数据来源、计算过程等。
d)一致性:企业现场数据收集时应保持相同的数据来源、统计口径、处理
规则等。
典型现场数据来源包括:
——聚四氟乙烯产品生产过程的能源与水资源消耗数据;
——聚四氟乙烯产品原材料分配及用量数据;
——聚四氟乙烯产品包装材料数据,包括原材料包装数据;
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——聚四氟乙烯产品由生产商运输至客户数据;
——聚四氟乙烯产品使用的数据。
B.3.2.3背景数据采集
背景数据应优先采用来自上游供应商提供的数据,如上游原料的LCA报告
数据,尤其是重要的原辅料。如果上游供应商不能提供,可采用公开的行业数据、
LCA数据库数据或文献数据替代。所有背景数据来源均应明确说明。
B.3.2.4生命周期各阶段数据采集
B.3.2.4.1生产阶段
该阶段包括化学处理、制造、制造过程间半成品的运输、材料组成包装等。
B.3.2.4.2产品分配
该阶段将聚四氟乙烯产品分配给各地批发商及用户,可沿着供应链将其储存
在各点,包括运输车辆的燃料使用等。
应考虑的运输参数包括运输方式、车辆类型、燃料消耗量、装货速率、回空
数量、运输距离等。
B.3.2.4.3使用阶段
该阶段始于消费者拥有聚四氟乙烯产品,结束于聚四氟乙烯产品废弃且运至
回收或废物处理设施,包括使用/消费模式、使用期间的资源消耗等。
B.3.3数据分配
在进行聚四氟乙烯产品生命周期评价的过程中涉及到数据分配问题,特别是
生产环节。由于厂家往往同时生产多种类型的产品,一条流水线上或一个车间里
会同时生产多种型号,很难就某单个型号的产品生产收集清单数据,往往会就某
个车问、某条流水线或某个工艺收集数据,然后再分配到具体的产品上。因此选
取“重量分配”作为分摊的比例,即重量越大的产品其分摊额度就越大。
B.3.4数据分析
根据表B.1~表B.5对应需要的数据进行填报:
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a)现场数据可根据企业调研、上游厂家提供、采样检测等途径进行收集,
所收集的数据要求为企业3年内平均统计数据,并能够反映企业的实际
生产水平;
b)从实际调研过程中无法获得的数据,即背景数据,采用相关数据进行替
代,在这一步骤中所涉及到的单元过程包括行业相关产品生产、包装材
料、能源消耗以及产品运输。
表B.1原材料清单
原材料使用消耗量/kg含量/%原料产地备注
二氟一氯甲烷
助剂?
表B.2生产过程所需清单
能耗种类单位各生产过程总消耗量吨聚四氟乙烯产品消耗量
电千瓦时(kW·h)
蒸汽立方米(m3)
氢气
水
天然气
表B.3包装过程所需清单
材料单位产品用量/(kg/t聚四氟乙烯)单次使用产品消耗量/(kg/每袋)
纸箱
铁桶
吨桶
塑料桶
纸桶
其他
表B.4运输过程所需清单
过程运输方式运输距离/km单位产品运输距离/(km/kg)
从生产地到经销商
从经销商到下游实用厂家
从生产地直接到下游实用厂家
表B.5“三废”处理背景数据
项目排放量单位产品排放量
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COD
氨氮
颗粒物
NMHC
TVOC
苯系物
异氰酸酯类
1,2-二氯乙烷
甲醛
危废
B.3.5清单分析
所收集的数据进行核实后,利用生命周期评估软件进行数据的分析处理,用以建立生命
周期评价科学完整的计算程序。企业可根据实际情况选择软件,通过建立各个过程单元模块,
输入各过程单元的数据,可得到全部输入与输出物质和排放清单,选择本文件表B.6中各个
清单因子的量(以kg为单位),为分类评价做准备。
B.4影响评价
B.4.1影响类型
聚四氟乙烯的影响类型包括全球变暖和人体毒性。
B.4.2清单因子归类
根据清单因子的物理化学性质将对某影响类型有贡献的因子归到一起,见表B.6。
表B.6聚四氟乙烯产品生命周期清单因子归类
影响类型清单因子归类
全球变暖二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)
人体毒性非甲烷总烃、颗粒物
B.4.3分类评价
计算出不同影响类型的特征化模型。分类评价的结果采用表B.7中的当量物质表示。
表B.7聚四氟乙烯产品生命周期影响评价
环境类别单位指标参数特征化因子
CO21
全球变暖CO2当量/kg
CH425
非甲烷总烃0.637
人体毒性1,4-二氯苯当量/kg
颗粒物0.82
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B.4.4计算方法
影响评价结果计算方法见公式(B.1):
()
EPi=EPij=(Qj·EFij)…………B.1
式中:
EPi——第i种影响类型特征化值;
EPij——第i种影响类别中第j种清单因子的贡献;
Qj——第j种清单因子的排放量;
EFij——第i种影响类型中第j种清单因子的特征化因子。
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《绿色设计产品评价技术规范聚四氟乙烯》
编制说明
(征求意见稿)
绿色产品设计评价规范编制组
2022年8月
1项目背景
1.1任务来源
根据《关于征集2020年第三批中国石油和化学工业联合会标准计划项目的通知》(中
石化联标工委发(2020)21号)申报《绿色设计产品评价技术规范聚四氟乙烯》标准制定。
2021年1月29日经石化联合会标准化工作委员会审查,于2021年2月4日正式立项,立
项文件:《关于印发2020年第三批中国石油和化学工业联合会团体标准项目计划的通知》
中石化联质发(2021)27号。
1.2编制过程
1)2021年3月,成立由相关行业协会领导、行业专家、标准参与单位负责人组成标准
制定工作组。2021年3月13日召开了线上启动会;
2)2021年4月,依据GB/T32161-2015《生态设计产品评价通则》提出标准框架,明确
各相关术语;提出企业基本要求和一级指标;
3)2021年6月,依据行业实际情况,细化了企业基本要求,确定二级指标。2021年6
月4日在杭州召开了第一次专家讨论会,形成了标准草稿;
4)2021年9月,依据细化企业基本要求及确定二级指标对行业典型企业进行调研,依
据调研结果对要求和指标进行修正;
5)2021年10月,依据调研结果提出聚四氟乙烯全生命周期评价要求;
6)2022年6月,线上召开了第二次专家讨论会,形成征求意见稿,并在行业内对征求
意见。
7)2022年8月,在石化联合会网站进行征求意见稿公示。
2标准编制的必要性
2.1新材料发展需要
聚四氟乙烯是由四氟乙烯单体聚合而成的高分子化合物。外观为白色粉末或颗粒或液
体,无毒无味,具有优良的耐侯性、耐腐蚀性、耐化学稳定性及耐热性等,韧性良好,与其
它高分子材料具有良好的相容性。根据结构和用途不同,聚四氟乙烯可分为悬浮树脂、分散
树脂及浓缩液三大类。
目前,中国聚四氟乙烯已处于世界领先地位,聚四氟乙烯的生产厂家有十余家,总生产
能力已经达到18.8万吨/年,成为世界上第一大聚四氟乙烯生产国和出口国家。
2.2加强生命周期评价的应用
企业要想协调好自身利益与社会利益的关系,就须在降低生产成本的基础上把对环境污
染、健康危害、温室气体排放等降至最低。生命周期评价方法(LifeCycleAssessment,即LCA)
是国际上环境管理和产品设计的重要工具之一。采用LCA方法对我国聚四氟乙烯行业进行分
析,进而指导产业向节约资源能源,减少污染物排放,与环境相协调的可持续方向发展,具
有非常现实和重要的意义。
LCA是聚四氟乙烯行业开展产品生命周期评价,推动行业绿色化进程不可或缺的分析工
具。目前聚四氟乙烯行业应率先在国家级绿色工厂示范企业中运用LCA,以引领国内行业绿
色发展。但需要注意的是,LCA的结果,尤其是影响评价阶段的结果所能提供的信息只是单
一环境评价指标。而在聚四氟乙烯产品和生产系统的评价过程中,还需要考虑如何将其融入
可持续性综合评价工具之中,进而促进行业健康的可持续发展。聚四氟乙烯行业正在向满足
消费者对于安全、使用性能和个性化需求方面发展,绿色、高效、环保、专用、功能化是发
展方向,具有广阔的发展前景。
3行业概况
3.1生产工艺简介
聚四氟乙烯是由四氟乙烯单体经聚合而成的高分子化合物,其工艺技术有悬浮聚合法和
分散聚合法两种,两者都是以水相为聚合介质,采用水溶性过硫酸盐、过氧化物或氧化-还
原体系作引发剂。
悬浮聚合法:将四氟乙烯在水介质中,以过硫酸盐为引发剂,进行悬浮聚合后,经捣碎、
研磨、洗涤、干燥,制成悬浮聚合树脂。悬浮聚合法比较成熟,是工业上合成聚四氟乙烯的
主要方法。
分散聚合法:是将四氟乙烯在水介质中,以全氟羧酸盐为分散剂,氟碳化合物为稳定剂,
在过硫酸盐或其氧化还原体系的引发作用下进行分散聚合得到分散液,分散液经凝聚、洗涤、
干燥制成分散聚合树脂,或在碳酸铵和乳化剂的存在下,加热、分离,倾去清液后制成含60%
固含量的浓缩分散液。
3.2行业发展现状
PTFE最早由美国杜邦公司的罗伊·普朗克特博士在1936年研究含氟制冷剂的过程中发
现,区别于其他常规塑料,PTFE只能采用粉末冶金的方式进行加工。当时,美国为实现曼
哈顿计划正在寻找一种新颖的耐腐蚀材料,PTFE刚好符合技术要求;1938年,美国杜邦公
司开始试制PTFE;1941年,罗伊·普朗克特通过专利首次把聚四氟乙烯公之于世;1945年,
杜邦公司为聚四氟乙烯注册了Teflon商标,中文称为特氟龙,开始投产;二战结束后,聚
四氟乙烯技术解密,并于1946年实现工业化生产;20世纪50年代,英国、苏联、联邦德
国、法国、意大利和日本也实现了PTFE的工业生产。
据公布的数据显示截止到2021年底,国外聚四氟乙烯树脂产能121000吨/年,占全球
总产能的39.16%。具体情况如下:
公司名称地址产能(吨/年)
美国科慕Chemours美国36000
日本大金Daikin日本29000
比利时苏威Solvay比利时10000
日本旭硝子AsahiGlass日本7000
美国3M美国10000
俄罗斯HALOPOLYMER俄罗斯14000
印度GFL印度15000
合计121000
相比于中国国内聚四氟乙烯树脂产能,国外产能小。鉴于近几年萤石资源的不断消耗和
国内产能的不断扩张,国外氟化工巨头对中低端树脂产能的扩张欲望低,多聚焦于新能源、
新基建、人工智能、自动驾驶、医疗健康、高端装备等新兴产业、高附加值产品的开发与生
产。而这些应用领域用特种聚四氟乙烯,国内技术与产品欠缺,基本依赖进口,存在基础原
材料“卡脖子”需求。
氟塑料是化工产业发展到一定水平后的产物,对技术和工艺水平的要求较高,由于欧美
等西方国家的先发优势,全球氟化工的高端产业链主要集中在美国、日本、西欧一些发达国
家,形成了发达国家掌握高端技术,输出高附加值产品,而发展中国家以原材料或成本较低
的优势占有较大低端产品市场的格局。
相比于国外,国内氟化工起步晚。从发展历史看,1964年,国内第一套30吨/年PTFE
装置于上海合成橡胶研究所建设完成,并顺利试产出悬浮法PTFE树脂,之后又试产出分散
法PTFE树脂,1965年经化工部鉴定后正式投产。1984年,原化工部第六设计院与上海市有
机氟材料研究所共同开发了千吨级水蒸汽稀释裂解生产PTFE技术,在济南化工厂试车成功
后向国内推广。到20世纪80年代末期,上海市有机氟材料研究所、化工部晨光化工研究院
等5家单位能够稳定、规模化生产PTFE,总产能约3000吨/年,产量2000吨,生产品种主
要有粗、中粒度的悬浮PTFE树脂,分散PTFE树脂和浓缩分散液。至20世纪90年代末,国
内最大单套装置生产能力达3000吨/年,总产能超过8000吨/年,产品种类涵盖了悬浮PTFE、
分散PTFE和PTFE乳液三大类,十多个品种,基本满足了国内大多数加工单位的要求。2004
年,我国聚四氟乙烯产品的出口量首次超过进口量,2010年聚四氟乙烯出口量首次超过2
万吨。目前,中国已经成为全球PTFE主要生产国和供应国,年出口量稳步增加。
从分布格局看,国内的萤石资源主要集中在浙江、福建、江西、河南等省区,沿海经济
发达地区凭借经济和产业优势发展较快,浙江、江苏、上海、山东等沿海地区形成了氟塑料
研发和生产企业聚集地。
3.3行业存在问题
①萤石资源日趋紧张,PTFE环保限产,高价原料拉升中下游企业成本
近十年来,尽管我国的萤石储量占全球总量的16%左右,但产量和出口量却长期占
据全球总量的50%以上,储采比远低于全球水平。按现有披露我国萤石储量仅够开采10
年,为全球回采比最低的国家。萤石是现代氟化工中氟元素的主要来源,因此广泛用作现
代工业的重要矿物原料,且具有相当的不可替代性。政府自2003年已明令禁止不再开放
新的开采许可证,2016年又将萤石列入我国的“战略性矿产名录”。此外萤石开采又属
于高污染行业,逐渐加码的环保政策使得萤石产量供不应求。
2016年以来,受环保监管趋严影响,部分聚四氟乙烯企业由于副产品盐酸滞销胀库,
开工率严重不足,其中中昊晨光、江苏梅兰、江西理文、福建三农皆有不同程度停工,多
数开工企业开工率在五成以下。PTFE价格自2016年底开始迅速攀升,2018年下半年以来
虽有所回落,但价格、价差仍处于历史高位。萤石资源的限采会推高PTFE材料价格,产
业中下游企业成本面临较大压力,企业的盈利能力也势必受到影响。
②PTFE行业存在结构性产能过剩问题
国内PTFE产能占据全球产能的60.84%,但以注塑级的中低端产品为主,高端的改
性PTFE树脂市场国产化率很低,需依赖进口。我国PTFE出口量逐年增长,进口量保持着
6000吨左右的稳定规模,改性PTFE目前主要由日本大金、美国杜邦等外企供应。2016
年以来受环保严查影响,PTFE开工率受限,叠加原料价格上涨,PTFE价格大幅上涨,但
整体产能过剩的格局短期内不会改变,价格增长具有不可持续性。因此较低水平重复建设
和高端产品缺口较大造成了我国聚四氟乙烯行业出现了结构性产能过剩问题。
国内高端产品缺乏,出现了单体产能过剩,基础产品、通用牌号产能过剩,而下游
创新不足、高端产品缺乏、高端客户不能满足要求、下游高端产品依赖进口的状况,尤其
是缺乏高性能、专用化、系列化、精细化的产品。同时聚四氟乙烯的进出口价格相差很多,
据海关统计,2016年初级聚四氟乙烯进口均价1.6万元/吨,出口均价7000元/吨,价格
差距一倍有余;2021年初级聚四氟乙烯进口均价1.2万元/吨,出口均价8000元/吨;随
着国内技术进步部分牌号产品替代进口,进出口单价有所缩窄,但价差依旧较大。
③行业技术水平低,科研投入不足
我国PTFE行业在相关基础研究和应用研究方面较为薄弱,这在一定程度上影响了
行业的纵深发展。国际大型氟化工企业的科研投入占销售收入比例是我国的数倍之多。国
际化工巨头杜邦公司2017年研发费用已达26亿美元,占据年度收入的10%。高端生产技
术和产品主要集中于发达国家,美国杜邦、日本大金等氟化工巨头基本占据了氟化工高端
市场,在氟树脂品种和质量方面遥遥领先。在生产技术上,元素氟化技术、定向催化氟化
技术等国外已较为完善。
美国科慕公司已成功地将超临界技术应用在氟聚合物合成上,生产出更高纯度和品
质的氟聚合物产品。国外氟化工公司已解决了电子级氟化学品需依赖的高洁净生产条件和
先进的分离提纯技术及装备。在产品方面,国际上氟化工强企的氟材料品种和质量保持领
先态势。美国科慕公司和日本旭销子几乎垄断了用于氯碱和燃料电池的全氟离子膜(或质
子膜)生产技术和世界市场。新型活性涂料、液晶显示材料、光纤涂覆材料、医用含氟材
料等基本上由发达国家的跨国企业垄断。
聚合工艺的自动化程度较低、后处理技术较为落后,大型装备的设计、制造、与工
艺的匹配以及生产设备的自动化程度落后于发达国家,低端产品泛滥高端产品依赖进口,
行业准入门槛较低,研发创新能力不足制约了氟化工产业链的进一步发展,导致国内PTFE
材料出现品种少、性能低、质量稳定性差、低端产品竞争激烈卖不出去、高端产品依赖进
口的尴尬局面。
④对环保技术开发和副产的综合利用不够,环保压力大
萤石开采属于高污染行业,自2018年6月份以来,江西、福建、浙江、河南等萤
石供应大省均在环保影响下出现不同程度停车停产。氢氟酸是氟化工产业必备的上游原
料,氟化氢生产过程的副产品氟硅酸多数还没有得到合理应用,只能作为废液处理,处理
成本高。氟化铝尾气吸收液含氟较高(约为1%-3%),一些企业直接排至污水处理站,没
有进行综合利用,造成资源浪费和污水处理成本增加。
三氟甲烷R23和全氟异丁烯PFIB等仍以焚烧处理为主,大量的副产盐酸还处在低
值化利用阶段,PFOA替代技术尚未成熟,含卤难生化废水的处置仍制约着含氟精细化学
品的发展。PTFE需用四氟乙烯单体聚合反应而成,企业多需要以二氟一氯甲烷R22为原
料先合成含氟单体,再进一步制成PTFE,然而其原料二氟一氯甲烷R22因为高GWP值(全
球变暖潜能值)在国际公约下冻结产能并实施配额生产,原料供给受到强制约束。在新一
代低GWP值(全球变暖潜能值)的替代品开发中,如HFO-1234yf、HFO-1234ze等极具商业
化潜力的品种,其生产专利及相关的应用专利几乎为国外所垄断。
目前国内四氟乙烯和聚四氟乙烯的生产工艺还面临多方面的环保挑战,对环保技术
开发和副产的综合利用不够,而随着国家推行安全生产、清洁生产、绿色生产的要求,对
PTFE行业的环保压力和紧迫性加大,会影响和制约产业的持续发展。
3.4行业发展趋势
①向高端化、高附加值、新用途品种方向发展
随着工业转型步伐加快,下游汽车、电子、轻工、新能源、环保、航空航天等相关
产业对高附加值、高性能的PTFE市场需求迫切,对产品结构优化和技术创新提出更高的
要求,而且目前我国的PTFE产品性能与国际先进水平存在相当大的差距,进口依赖较为
严重。增强我国PTFE产品的市场竞争力,大幅提高我国尖端氟化工产品的国内自给率,
重点突破尖端产品,这是PTFE行业得以可持续发展的重要方向,使得PTFE产品向高端化、
高质化、精细化、高附加值、新用途品种方向发展,让有效投资集中在产业链延伸端,重
点突破尖端氟化工产品,也将成为国家政策扶持的重点。国内目前正在加快聚合、后处理
工艺研究,提高氟聚合物质量,产品方面向中高端、改性定制化方向发展,积极开发纳米
聚四氟乙烯、膨体聚四氟乙烯、超高分子量聚四氟乙烯等产品。
②向更加节能环保的生产方式倾斜
根据国家碳中和、碳达峰的要求,氟化工行业GDP能耗、单位GDP碳排放量必须要
达到标准。自2017年以来的环保严查使得缺乏氢氟酸配套和副产品盐酸处理能力的企业
成本大幅提升,且生产严重受限。为保护臭氧层、减少温室气体释放,根据《蒙特利尔议
定书》,中国已经启动了削减淘汰HCF
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