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分子筛行业研究:技术壁垒高、行业成长快、国产替代空间大

发布日期:2022/6/22 23:31:58 浏览:473

目前中触媒在环氧丙烷生产工艺包,技术优势明显,将受益于钛硅分子筛催化剂需求增长。

中国煤制烯烃市场规模较大,煤制乙醇未来发展前景空间。新型煤化工产品主要包括煤制甲醇、煤制乙醇、煤制烯烃、煤制工业燃气、煤制乙二醇和煤制油等,其中煤制烯烃是主要发展方向之一。截至2021年底,我国煤(甲醇)制烯烃产能为1739万吨/年,按照80开工率,1吨烯烃产品催化剂消耗量1Kg计算,对应分子筛催化剂需求量约1.4万吨,预计2025年我国煤(甲醇)制烯烃产能将突破2000万吨/年。我国生物质乙醇难以补足需求缺口,给煤制燃料乙醇带来发展契机。全球乙醇产量的60用作汽车燃料,添加10的燃料乙醇,可减少汽车尾气CO排放量的30、烃类排放量的40,以及减少NOx的排放,相比于生物法工艺,煤制燃料乙醇在成本及盈利上更具有优势。以2020年汽油产量的10作为乙醇需求量来估计,理论上燃料乙醇需求量1317万吨,对应分子筛催化剂需求量在万吨量级。DMTE技术是目前煤制乙醇最经济的技术路线之一,主要采用高性能的分子筛催化剂和铜基催化剂。

国六标准堪称全球最严排放标准之一,分为国6a和6b两个阶段实施。机动车尾气中含有大量有害物质,造成细颗粒、光化学烟雾等空气污染,为了提高空气质量,保护公众健康,欧洲和美国等均制定了严格的汽车排放标准。国六标准实施后,所有柴油车都需要安装尾气处理装置,以实现尾气达标排放。国六标准参考了欧洲和美国最新排放标准的先进内容,同时结合我国环境改善需求,形成了一个全新的技术标准,堪称全球最严排放标准之一。

不同尾气催化系统使用的催化材料不同,部分催化器需配套沸石分子筛。尾气催化系统主要基于氧化催化和还原催化两大类反应,前者是将未充分燃烧的一氧化碳、碳氢化合物、可溶性有机成分在富氧条件下反应生成二氧化碳和水;后者主要将剩余的CO、HC、NOx在贫氧条件下反应生成氮气、二氧化碳、水的过程。汽车尾气催化系统衍生出三效催化器(TWC)、汽油颗粒捕捉器(GPF)、柴油氧化催化器(DOC)、选择性催化还原器(SCR)、柴油颗粒捕捉器(DPF)、颗粒氧化催化器(POC)、氨气泄漏催化器(ASC),相应的催化材料有差异,其中SCR和ACS需要使用沸石分子筛催化剂。

国内移动源脱销分子筛需求将大幅增长,固定源脱销分子筛发展前景好。2020年我国商用柴油车产量357万辆,同比增长24.4,乘用柴油车产量为6.3万辆。通常重型柴油车、轻型柴油车平均排量分别为13L、3L,催化剂载体体积为发动机排量的2.5倍,平均每辆重柴、轻柴沸石分子筛用量分别为4.875kg、1.125kg,以2020年汽车产量为基数进行测算,国内沸石分子筛年需求总量约9900吨。2020年全球重卡产量达到436万辆,考虑欧洲等部分地区生产轻型柴油车,估算全球车用沸石分子筛需求量2.5万吨,对应市场规模超过50亿元。固定源尾气脱销分子筛未来有较大发展前景,主要用于煤电发电中,2019年国内固定源催化剂市场规模达52亿元,随着国家节能环保政策的大力推行,钢铁冶金行业、煤炭化工行业、火电核电行业等高耗能行业面临前所未有的节能减排压力,纷纷加大节能减排设备的投入,为分子筛企业带来良好的发展机遇。

四、分子筛离子交换剂用于洗涤领域,参与企业较少

分子筛具有离子交换性能,可用于洗涤助剂。分子筛具有特征阴离子骨架,其中每一类都具有一定尺寸、形状的孔道结构,不同阳离子与各种分子筛骨架的电场相互作用方式不一样,从而导致分子筛与各种阳离子的亲和力不一致,因此可以实现对特定阳离子的选择性吸附。基于这种阳离子选择顺序,在水溶液中有干扰阳离子存在的情况下,借助分子筛孔道中平衡骨架负电荷的阳离子和环境中的阳离子交换,可以选择性去除水中的污染阳离子,常用于洗涤助剂。

洗涤助剂为合成洗涤剂重要组分,分子筛是传统洗涤助剂三聚磷酸钠的替代品。合成洗涤剂中通常具有四种最基本物质,即表面活性剂、漂白剂、洗涤助剂、其他助剂,其中起洗涤作用的主要是表面活性剂,但是水溶液中的钙、镁离子不仅会使水的硬度变大还会破坏表面活性剂的洗涤效果,表面活性剂尤其是阴离子表面活性剂,易与水中的钙、镁离子结合形成不溶的钙、镁盐从而降低起洗涤作用的表面活性剂浓度。为了消除洗涤液中钙、镁等离子的影响,减少表面活性剂的损耗,人们在洗涤剂中引入洗涤助剂。传统的洗涤助剂三聚磷酸钠(STP)与水中的钙镁离子形成水溶性螯合物起到了软化硬水的作用,但是STP会导致江河湖泊产生“富养聚集”,严重影响水质,为了保护生态平衡,世界各国相继立法限制了磷的使用。分子筛由于其独特的结构和外形、较高的钙交换能力被认为是STP的理想替代品,具有环境友好性。近年来随着世界洗涤剂无磷化的迅速发展,以分子筛为辅助洗涤剂的产品日趋增多。

4A沸石置换水溶液中的Ca2 ,实现软化水并提高洗涤性能的效果。沸石的种类很多,但在洗涤助剂领域具有应用价值的只有A型、P型、X型等少数几种。4A沸石在所有沸石中与Ca2 结合能力最高,也最常用,它是水不溶物,不与钙镁离子形成络合物,而是以一种离子交换剂方式发生作用。分子筛是一种具有网状结构的不溶高聚物固体,它与液相中的Ca2 、Mg2 之间由于电荷引力作用而进行离子交换反应,分子筛中的Na 在水溶液中被Ca2 置换,转变成Ca2 分子筛,从而起到软化水并减少表面活性剂的损耗的作用。

五、重点公司分析

1、中触媒

公司主要从事特种分子筛及催化新材料产品的研发、生产、销售及化工技术、化工工艺服务,主要产品为特种分子筛及催化剂、非分子筛催化剂、催化应用工艺及化工技术服务三大类,应用领域包括环境保护、能源化工等多个行业,其中特种分子筛及催化剂为公司的主要收入来源。公司自主研发生产的多种分子筛系列产品及非分子筛催化剂技术水平先进,产品质量优异,和巴斯夫、海力化工、旭阳集团等多家国内外大型化工企业建立了稳定的合作关系。其中,公司与巴斯夫深度合作,是巴斯夫亚洲区域移动源脱硝分子筛的独家供应商,为中国、日本、韩国、泰国、印度等国家和地区以及巴斯夫波兰等欧洲区域供应分子筛产品。公司深耕于战略性新兴产业,生产的多种分子筛及催化剂产品是促进我国节能减排水平、提升环境治理能力的战略新兴材料。

当前公司特种分子筛及催化剂产能为5850吨/年(其中移动源脱硝分子筛4000吨/年、钛硅分子筛1850吨/年),非分子筛催化剂产能为400吨/年,部分产品拥有工艺包。公司积极拓展分子筛在其他领域的运用,IPO总共募集资金约7.84亿元,其中4.28亿元用于环保新材料及中间体项目,主要包括固定源脱硝分子筛、光触媒VOCs净化催化剂、乙二醇催化剂、高纯氧化铝和高纯二氧化硅产品的研发和生产;其中3.56亿元用于特种分子筛、环保催化剂、汽车尾气净化催化剂产业化项目,能够满足国内外市场增长的需求。通过实施此次募投项目,将有效扩大公司生产和经营规模,提高公司的可持续发展能力和市场地位。

2、建龙微纳

公司致力于医疗保健、清洁能源、工业气体、环境治理及能源化工等领域相关分子筛吸附剂和催化剂的研发、生产、销售及技术服务,是一家具有自主研发能力及持续创新能力的新材料供应商和方案解决服务商。公司主要产品为医疗保健制氧分子筛、工业制氧分子筛、制氢分子筛、气体干燥与净化用分子筛、煤化工及石油化工领域分子筛、环境保护领域分子筛、建筑材料领域分子筛等,是涵盖分子筛原粉、分子筛活化粉、成型分子筛和活性氧化铝的全产业链企业。公司产品的性能指标均具有与国际大型分子筛企业竞争的能力,多种分子筛产品已在深冷空分制氧和变压吸附制氧领域突破垄断,实现了进口替代。

截至2021年,公司分子筛原粉、成型分子筛、分子筛活化粉、活性氧化铝的年产能分别达到41000吨、42000吨、3000吨、5000吨,今年三季度公司吸附材料产业园改扩建一期项目将陆续投产,包含分子筛催化剂品种。近日公司公告,拟发行可转债募集资金总额不超过7亿元,用于建设吸附材料产业园改扩建项目(二期)和泰国子公司建设项目(二期)。吸附材料产业园改扩建项目(二期)建成后将新增4000吨/年高硅分子筛原粉、10000吨/年成型分子筛、12000吨/年分子筛原粉产能,主要应用于尾气脱硝、工业有机废气(VOCs)处理等环保领域;芳烃分离、特殊气/液分离与净化等能源化工领域。泰国子公司建设项目(二期)建设年产12000吨成型分子筛生产线,产品主要用于工业制氧、医疗保健制氧;制冷剂、天然气干燥,甲醇、乙醇等脱水;碳氢化合物及天然气净化;中空玻璃夹层中的空气干燥等。此次拟扩产的尾气脱硝和医疗保健制氧分子筛产品附加值高、市场需求增速快,同时部分产品可用于替代活性炭吸附、能源化工、大宗商品等领域,国内市场空间大,将会拓宽公司未来发展空间。

3、万润股份

公司主要从事信息材料产业、环保产业和大健康产业相关产品的研发、生产和销售,是国家级企业技术中心和国家级高新技术企业。成立二十多年来,公司依靠卓越的研发、生产能力以及严格的安全、品质管理,为客户长期提供各类稳定、优质的产品,成功打造了“万润”品牌在世界领域的知名度。功能性材料方面,公司依托于在化学合成领域的科技创新与技术积累及延伸,先后涉足了液晶材料、OLED材料、沸石系列环保材料等多个领域,并已在上述领域取得了业内领先地位,受益于国六推广,车用沸石需求空间打开;在大健康产业方面,公司经过多年对医药市场的开拓和医药技术的储备,先后涉足医药中间体、成药制剂、原料药、生命科学、体外诊断等多个领域。

截至2021年公司功能性材料产能为13725吨/年,大健康产品产能为210吨/年。公司积极布局聚酰亚胺材料、光刻胶材料、电解液添加剂等新产品,目前聚酰亚胺单体材料可覆盖大部分高端产品,成品材料已通过下游客户验证并实现供应;半导体用光刻胶单体和光刻胶树脂产品种类及生产技术覆盖大部分主要产品,2021年启动的“年产65吨光刻胶树脂系列产品项目”积极推动中。公司新建的B02医药车间已完成GMP认证,投入使用后将有效缓解公司医药产品产能不足的问题,同时公司积极与国际知名医药企业开展基于CMO、CDMO模式的原料药项目,医药板块有望加速发展。此外,公司大力发展新材料业务,近期计划投资18.05亿元建设新材料一期项目,项目产能包含电子信息材料1150吨/年,特种工程材料6500吨/年,新能源材料250吨/年,公司未来成长确定性强。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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