中国聚烯烃行业结构性矛盾加剧。一方面，中低端通用料未来产能快速增长，竞争愈发激烈；另一方面，高端及差异化产品严重依赖于进口，自给率不足五成。其中，聚烯烃弹性体（Polyolefin Elastomer，POE）因性能优异而被公认为属高端聚烯烃产品之一，成为国内外的研究热点。
聚烯烃弹性体是一种乙烯/α-烯烃两种单体的无规共聚物，技术上来看，POE的诞生和发展与茂金属催化剂和溶液聚合工艺的发展密不可分。由于具有高α-烯烃比例，且有特殊的两相结构，POE拥有良好的低温韧性、易于热塑加工、密度低、耐候性好等特点。广泛应用于聚烯烃材料增韧改性、发泡、胶粘剂等领域。近年来成为光伏胶膜领域的关键材料。
那么，POE是如何诞生的呢？产业现状如何？行业内，有哪些重点企业？
POE的诞生与发展
POE 是一种脱胎于 LLDPE 的乙烯/α-烯烃共聚物。在茂金属催化剂工业化应 用之前，乙烯/α-烯烃无规共聚物以线性低密度聚乙烯（LLDPE）为主，密度在 0.915-0.940g/cm3 之间，由多活性中心的 Ziegler-Natta 催化剂制备，多采用气 相或淤浆聚合工艺，很少采用溶液聚合。由于催化剂性能的限制，共聚物中α-烯烃 单体插入量很低（一般<10%），且产品存在分子量分布宽等问题。虽然 Z-N 催化 剂不断改进升级，LLDPE 共聚α-烯烃的范围扩展至 1-丁烯、1-己烯、1-辛烯，但 仍然无法通过 Z-N 催化剂生产高共聚单体含量的乙烯/α-烯烃共聚物产品。特别 是在传统的气相或淤浆聚合工艺中，随着共聚物中单体含量增加，产物发粘严重， 聚合过程无法控制。
茂金属催化剂和溶液聚合工艺是 POE 诞生的两大助产士。上世纪 80 年代中 期，陶氏化学利用溶液聚合工艺，将 LLDPE 产品种类扩大至塑性体（Polyolefin Plastomer, POP），聚合物密度降低至 0.890-0.915g/cm3。在 90 年代初茂金属 催化剂的工业化应用，与 Z-N 催化剂不同，茂金属催化剂为单活性中心，其在乙 烯溶液聚合中可以精确地调控聚合物链结构，获得分子量分布很窄、组成分布均匀 的乙烯/α-烯烃共聚物。
更重要的是，茂金属催化剂对 a-烯烃的共聚能力要强于 ZN 催化剂，可获得更高共单体含量的乙烯/α-烯烃无规共聚物，在此背景下聚烯烃 弹 性 体 POE 被 开 发 出 来 。 POE 的 密 度 通 常 小 于 0.890g/cm3 ， 一 般 在 0.860~0.890g/cm3 之间，附加值远高于 LLDPE。在 POE 诞生过程中，陶氏化学 1993 年推出的限制几何构型茂金属催化剂（Constrained Geometry Catalyst, CGC），以及高温溶液聚合工艺技术起到了至关重要的作用。
高比例的α-烯烃是 POE 优异性能的必要条件。一般而言α-烯烃含量越高， POE 力学性能越好，共聚单体支链越长，降低产品密度的效果也越好。工业应用 中以乙烯/1-辛烯弹性的综合性能最好，是目前 POE 的主**品类型，乙烯/1-丁 烯弹性体由于原料来源相对充裕，也有多家企业供应该产品。市面上乙烯/1-己烯 的产品相对较少。通常 POE 产品中 1-辛烯含量介于 15%~45%（一般>20%）， 结晶度小于 25%。聚合过程中的茂金属催化，以及与之催化过程相适应的高温溶 液聚合工艺则是实现α-烯烃高比例共聚的必要技术条件。
多家跨国公司已成功开发 POE 产品，中国企业暂未突破。继陶氏化学在 1993 年成功生产 EngageTM 系列 POE 弹性体后，在 2003 年该系列又增添了用于模制 和挤出的新牌号，主要用于改性非汽车应用的聚烯烃，2004 年陶氏通过 InsiteTM 工艺又成功生产出２个 AffinityTM 牌号，用于热熔黏接剂市场。2005 年美国埃克 森美孚采用茂金属催化剂和高压离子工艺也开发了 POE共聚物，商品名称ExactTM， 主要用作汽车聚烯烃配方中的抗冲击改性剂。2008 年陶氏化学与泰国暹罗水泥公 司的合资企业 SCG-Dow 在泰国马塔府的生产基地建设生产最新型的塑性体和弹 性体。
日本三井化学于 2005 年建成并投产了 POE 装置，商品名为 TafmerTM。韩 国 LG 公司将独有的茂金属催化剂与溶液法聚合工艺相结合，生产乙烯基聚烯烃弹 性体，以 LuseneTM 作为品牌名，应用于汽车部件、鞋材、线缆、片材和薄膜等领 域。2015 年 SK 和 SABIC 在韩国蔚山的合资工厂成功投产了溶液聚合装置，用于 生产 mLLDPE、POP 和 POE。目前为止，国内尚无企业可工业化生产 POE 产品。
POE产业现状
POE生产壁垒很高，目前全部被跨国公司垄断。目前POE的生产主要被陶氏化学、埃克森美孚、三井、沙比克/SK、LG化学等跨国公司所掌握。国内POE的工业化生产面临高碳α-烯烃供应、单活性中心茂金属催化剂的开发、以及溶液聚合技术突破三个技术和产业壁垒，目前暂无国内企业能够工业化生产。
供需矛盾进一步扩大，胶膜需求有望驱动POE需求快速增长。POE在光伏领域有体积电阻率低、水汽透过率低、耐老化性能好，电势诱导衰减小等优点，在光伏胶膜领域渗透率将进一步提高。从国内2017-2020年的POE需求情况来看，需求增速CAGR达到27.3%，2021-2022H1年进口增速放缓，但产品价格出现76%的涨幅，表明POE原料相关产品供应严重不足，供需结构失衡矛盾突出。受益于光伏领域需求增长和渗透率提升，预计到2025年有新增POE需求31-47万吨，届时国内POE需求有望突破百万吨。
国内多家企业工业化突破在即。国内包括万华化学、茂名石化、京博石化、斯尔邦、卫星化学、天津石化、浙江石化等企业或是已经在催化剂、聚合工艺方面开展多年工作并取得突破，或是依托中石化等在相关领域的传统积累，陆续完成了小试，并进入到中试阶段。数家企业千吨级的中试装置已建成或已经开建。并规划了工业化装置。预计最晚在2025年国产POE的工业化装置将建成投产。
行业重点企业
万华化学
万华化学中试已运行近1年，开发布局较早。2021年9月万华化学完成中试POE装置建设，2022年3月公司在投资者问答平台宣布产出合格中试产品，目前在下游各领域进行应用开发。从万华化学在茂金属、α-烯烃齐聚、烯烃高温溶液聚合等相关领域的专利布局来看，目前持有或处于审查状态专利有32件，最早可以追溯到2017年。除中石化和中石油体系外，万华是在相关领域的专利布局数量最多、范围最广、自主开发工作的启动时间最早的企业之一。
20万吨/年工业化项目随二期乙烯共同实施。根据2020年11月万华化学聚氨酯产业链一体化-乙烯二期项目环境影响报告披露，20万吨/年POE项目作为该一体化项目配套项目之一建设。包括两套主要装置，辛己烯（OHE）装置和POE装置。其中辛己烯装置产能规模9.2万吨/年，POE 装置产能规模20万吨/年。该装置年操作时间8000h，操作弹性60~110%。POE装置主要生产单元有：原料净化单元、催化剂配置及加料单元、聚合单元（含齐聚、共聚）、脱挥与回用、造粒与干燥、包装置与码垛，及装置内废水预处理等。原料乙烯、产品储罐布置在全厂罐区内。本装置产品包装、产品仓库均依托全厂LDPE/HDPE/PP/POE 包装、立体仓库。主要原料有乙烯和氢气，乙烯来源于二期乙烯装置，氢气来源于园区管网。该项目采用的溶剂主要为异构烷烃、甲基环己烷、异辛醇等，年耗用量约3000吨。该装置产生的需焚烧处理的废液量约为1.6万吨/年。在α-烯烃生产方面选用的是选择性三聚和四聚。在聚合工艺方面，采用目前行业内主流茂金属高温溶液聚合路线。
乙烯二期获批，POE产能加倍。2022年8月22日，万华公告显示乙烯二期项目正式获得国家发改委和工信部批准。新的建设方案中将POE产能规模提升至了2*20万吨/年。
京博石化
山东京博石油化工有限公司位于山东省滨州市博兴县经济开发区，是一家以石油化工为主业，集石油炼制与深加工为一体的大型民营企业。其前身为博兴县润滑油脂厂，1991年建厂；1998年确立以石油化工为主业，走多元化发展的道路；京博石化产业涉及高效能燃料、高端化工品、高性能材料三大板块。
650吨/年中试装置已经建设完成，后续规划5万吨/年POE项目。2020年5月滨州市行政审批服务局对公司5万吨/年高性能POE弹性体及配套项目环境影响报告书进行了批复。该项目以乙烯、1-辛烯为原料、合成聚烯烃类树脂POE，年产POE弹性体5万吨/年。在实际规划建设过程中，项目分三期建设，一期工程新建650吨/年POE装置，以乙烯、1-辛烯为原料，年产650吨/年，一期工程于2021年5月开工建设，至2021年10月已基本建成。二期工程建设地点位于京博石化南部项目区，新建一套3万吨/年POE和PB-1柔性装置，通过原料切换，生产2万吨/年POE和1万吨/年聚丁烯（PB-1）。POE和PB-1生产流程相同，不同之处在于POE以乙烯和1-丁烯为原料、PB-1以1-丁烯为原料。二期工程尚未开建。三期工程为19350吨/年聚烯烃树脂，具体产品方案根据市场行情决定。
此外，公司拟同步建设5万吨/年高碳α-烯烃及配套项目，根据2021年10月公司公告，项目计划投资81192万元，年产1-辛烯烃3.17万吨，1-己烯0.86万吨。计划分三期建设，一期350吨/年，二期1.5万吨/年，三期3.5万吨/年。一期建设内容为350吨/年高碳alpha烯烃及配套处理系统。一期投资7500万元，占地面积1500m2，周期12个月。
京博石化在茂金属及α-烯烃方面已有18篇专利布局，最早一篇为2020年2月公开。
茂名石化
茂名石化1000吨/年中试装置已在实施中。2021年9月，茂名市生态环境局对中石化茂名分公司1000吨/年聚烯烃弹性体（POE）中试项目做出了批示。相关公示显示，茂名石化主要建设内容为一套1000吨/年聚烯烃弹性体(POE)中试装置。项目公用工程、辅助工程等依托化工厂区现有已建工程。项目总投资约22673万元，其中环保投资约73万元。拟生产产品包括600吨/年乙烯/1-辛烯弹性体、200吨/年乙烯/1-己烯弹性体、200吨/年乙烯/1-丁烯弹性体。
5万吨/年工业化装置已经开始报批。2022年5月27日广东省能源局公布中石化茂名分公司5万吨/年聚烯烃弹性体（POE）工业试验装置项目采用的主要技术标准和建设方案符合国家相关节能法规及节能政策的要求，原则同意该项目节能报告。项目主要建设内容包括原料精制与进料单元、催化剂配置单元、聚合单元、聚合物脱挥单元、造粒单元、单体及溶剂回收单元等，主要设备包括反应釜、塔器、导热油炉、制冷机、搅拌器、换热器和机泵等。项目能耗量和主要能效指标：项目建成投产后，年综合能耗不高于33645吨标准煤（当量值），其中年电力消耗量不高于2449万千瓦时、1.5MPa蒸汽消耗量不高于11.2万吨；项目聚烯烃弹性体单位产品综合能耗不高于748.61千克标准煤/吨。
以上显示茂名石化正式进军POE产业。但专利检索方面未见茂名石化在茂金属、溶液聚合等相关领域有专利布局。该项目由中石化内部进行技术支持。该中试项目将为茂名石化和天津石化积累基础数据。
卫星化学
在2021年12月30日公司披露的连云港绿色化学新材料产业园项目中包括年产10万吨α-烯烃及配套 POE，形成乙烯、α-烯烃、POE 产业链一体化格局。2022年 6月连云港石化 1000 吨/年α-烯烃工业试验装置项目环境影响评价一次公示，项目具备施工条件，预计今年建成并产出产品。POE 小中试装置正在建设过程中，争取能够配套自建的α-烯烃项目尽快实现工业化。目前相关专利布局可见5篇。
盛虹集团斯尔邦
江苏斯尔邦石化有限公司成立于2010年12月，是盛虹集团的控股子公司，位于国家七大石化产业基地之一的江苏省连云港市徐圩新区。2017年9月份全面投产，年销售收入逾百亿元。斯尔邦石化主要建设运营240万吨/年醇基多联产项目，以甲醇为原料，生产丙烯、乙烯及衍生精细化工产品，主要包括乙烯-醋酸乙烯共聚树脂（EVA）、环氧乙烷（EO）、乙醇胺、非离子表面活性剂、聚羧酸减水剂单体、丙烯腈(AN)、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丁二烯、高吸水树脂（SAP）等。
斯尔邦拟建800吨/年中试装置。2022年5月27日，连云港徐圩新区政府发布环评公告显示，江苏斯尔邦拟建一套800吨/年POE中试装置，并配套原料罐区等公辅设施。项目位于江苏斯尔邦石化有限公司现有厂区内。项目总投资 20417.68 万元，其中环保投资 3275 万元，约占总投资的16%。根据盛虹在8月16日公布的信息显示，该中试装置预计于10月份建设完成。斯尔邦在茂金属催化剂及α-烯烃方向有2篇专利布局，最早一篇公开于2021年4月。
惠生新材料
惠生集团是以能源化工服务为主的多元化集团公司，主营业务为工程服务、海洋工程及化工新材料，全球化布局。惠生工程是惠生集团旗下业务板块之一，于2012年在香港联交所上市 (02236.HK)，是中国领先的能源化工EPC服务和技术提供商，专业从事炼油、石油化工、碳一化工、新材料、LNG及新能源等五大领域的技术和工程建设服务。惠生新材料是集团旗下关注全球化工新材料产业的发展趋势，投资建设高端新材料生产装置，深入研究新材料产品技术和应用。
惠生新材料完成小试， 拟建中试装置，但规模小。2021年8月25日，惠生工程发布公告，惠生新材料委聘惠生工程为其中国江苏省泰兴经济开发区POE中试项目之EPC总承包商。2022年6月惠生（泰州）新材料科技有限公司聚乙烯弹性体中试研发项目进行了环评公示，该中试项目于2021年1月28日备案。
根据公布信息显示，惠生公司近年来组织了研发团队，攻关开发出产品性能优良的热塑性聚乙烯弹性体小试技术。惠生自主合成了茂金属催化剂活性中心，工艺路线易于操作、重复性好。以此为基础开发了新型的茂金属催化剂体系，新型体系的茂金属催化剂在较高的反应温度下性能稳定、活性高、与高级α-烯烃的共聚性能好，适合于溶液环境条件下的聚乙烯弹性体的合成。中试工艺包在小试工艺包的基础上进行放大设计，通过放大条件下的催化剂性能和 POE产品脱挥后处理的全流程验证，优化工艺条件，取得反应动力学、热力学等的关键数据，为后续十万吨级的工业化生产装置成套工艺包提供基础数据。
该中试项目投资2987万元，其中环保投资77.2万元。该中试装置产能规模较小，仅3吨/年，该规模更接近于小试。根据公布的专利信息来看，惠生在有3篇专利与茂金属催化得溶液聚合相关。最早一篇申请日期为2020年9月。
天津石化
根据于天津市规划和自然资源局于2021年4月公示的《天津南港120万吨/年乙烯及下游高端新材料产业集群项目用海有关情况的公示》，中石化天津分公司作为项目建设主体，规划建设10万吨/年POE项目。
天津石化乙烯二期配套规划20万吨/年α-烯烃和10万吨/年POE。该项目中石化天津分公司拟建设120 万吨/年乙烯工程项目以乙烯装置为龙头，沿C2、C3产品链向下游延伸发展。共计建设乙烯裂解等13套装置，项目总投资288亿元。建设周期约30个月。其中包括了20万吨/年α-烯烃装置、10万吨/年POE装置。20万吨α-烯烃装置采用中国石化自主研发乙烯齐聚技术。该技术以乙烯装置来的乙烯为原料，利用乙烯齐聚催化剂，生产高品质高附加值的C4 至C26+等一系列α-烯烃产品。10万吨/年POE项目采用中国石化自主开发的溶液聚合法POE 生产技术，使用北京化工研究院自主开发的催化剂。采用双釜串联操作，可生产丁烯-1/乙烯或辛烯-1/乙烯无规共聚物。反应混合液经杀活、闪蒸脱除未反应单体、挤压造粒、干燥、风送、包装等操作，最终得到聚合物产品。
浙江石化
根据2022年8月18日荣盛石化公告，公司拟新投资641亿元，对浙江石化4000万吨/年炼化一体化相关装置进行挖潜增效。计划包括新建包括35万吨/年α-烯烃装置、2×20万吨/年POE聚烯烃弹性体装置、30万吨/年EVA/LDPE(管式)装置等系列下游项目。项目建成后，可实现年均营业收入6453650万元，每年可实现净利润1136312万元。浙江石化成为又一宣布进入POE市场的化工龙头企业。
