全球沸石行业加速发展,国内沸石产业正在崛起

    沸石分子筛是一种天然或合成的铝硅酸盐晶体,具有规则的孔,具有出色的吸收、分离和催化等性能。凭借其交换和催化作用,沸石分子筛被广泛应用于石油化工、精细化工、农业、医药和水处理等重要领域。

    随着能源和环境保护领域的不断发展,全球对沸石分子筛的需求不断增加。当前,全球沸石需求主要集中在欧洲及北美,总需求量超过1.2万吨。预计到2023年,全球沸石分子筛市场需求将超过200万吨。

    沸石分子筛下游应用较为分散,最大的应有市场为石油精炼行业,占比29%,其次是空气分离和石化,分别占比17%和13%。全球汽车市场存量大,沸石分子筛在汽车尾气催化剂领域扮演重要作用。

国六标准释放车用沸石分子筛需求空间

    在汽车尾气催化领域,在国五及以前的标准中沸石筛子鲜有应用;受国六标准出台的影响,严格控制污染排放量,有力推动沸石分子筛需求市场增长。国六阶段才是沸石的真正大规模应用之日。

    国六标准被认为史上最严水平,2020年7月1日,国六尾气排放标准正式落地实施,各项污染物排放限值大幅趋严,对机动车尾气处理系统提出了极高的要求。到2023年7月1日,全国范围将开始实施更为严格的国六b排放标准。

    目前三效催化器(TWC)和选择性催化还原是处理汽车尾气中氮氧化合物的两种主要方式。汽油车采用TWC催化器,催化处理CO、HC、NOx。TWC工作的空燃比约14.7左右,但是TWC催化器很难脱除柴油车的氮氧化物,这是因为柴油车需要富氧燃烧,空燃比远高于汽油车,排量较大,所以TWC催化器无法满足。柴油车通常采用选择性催化还原(SCR),在催化剂的作用下,喷入尿素或其他还原剂,将NOx还原为N2。

    沸石分子筛SCR是国六阶段最佳的柴油发动机氮氧化物处理催化器,国外已得到普遍使用。预计到2025年,我国沸石分子筛需求量将达到近1.77万吨,市场规模约53亿元。

全球车用沸石材料龙头地位不断夯实

    在汽车尾气处理催化剂领域,全球市场已经形成了以巴斯夫、庄信万丰、优美科为首的垄断格局,占据了全球超过70%的市场份额。

    在柴油机尾气处理催化方面,庄信万丰表现得更为优异,占据50%的市场份额。根据庄信万丰年报显示,2014至2019年收入年复合增长率为10.6%,营业利润的年复合增长率为14.1%,受益于大环境发展,企业催化剂业务近年来保持稳定增长。庄信万丰的业务目前主要集中在欧洲市场。2020年及以后,受益中国及印度新政策推动,庄信在亚洲的业务增速预计将加快,目前中国部分厂家已开始使用庄信万丰产品。

    当前,全球范围内,符合国六产品条件且能够规模供应的企业不多,主要有万润与日本东曹。日本东曹成立于1935年,最初为烧碱和纯碱的生产专业户,1986年起开始生产沸石分子筛,目前已发展成综合性化工集团。相比于东曹,作为庄信万丰公司最大的沸石分子筛供应商万润股份在产品成本、价格、扩产等多方面优势明显。预计市场份额仍将继续提升,全球第一大车用沸石材料供应商的市场地位不断巩固。

炼油催化、烟道气脱硝领域沸石应用需求广阔

    在炼油领域,沸石分子筛凭借优异的择形催化性能,广泛用于催化加氢、催化裂化、烷基化等过程。数据显示,国内沸石分子筛仅在催化裂化环节的需求量达5万吨,在炼油领域的总需求量预计约10万吨。

    在煤制烯烃催化上,分子筛是甲醇制烯烃过程中常用的催化剂。根据煤化工网数据,2018年我国煤制烯烃总产能达到1302万吨,按照1吨烯烃产品催化剂消耗量1千克计算,则国内煤制烯烃领域对沸石分子筛的需求量为1.3万吨左右。

    在烟道气脱硝领域,电厂、焦化厂等常用的烟道气脱硝催化剂为钒基SCR催化剂,这类催化剂可以反复利用3年左右,但是表现出效率低、污染高等缺点。随着环保政策日益趋严,钒基催化剂不久后将被淘汰,有望被更环保、更高效的分子筛基催化剂所取代。国内烟道气脱硝领域催化剂年需求量预计超过20万吨,未来沸石分子筛替代空间广阔。

    在挥发性有机物的治理上,活性炭、沸石是目前常见的VOCs吸附材料,活性炭表现出成本低、燃点低、易失活等特点,存在潜在的安全风险,国内活性炭应用较多,发达国家分子筛转轮吸附应用较多。沸石有望取代活性炭的部分市场。

国内沸石分子筛产业正在迅速崛起,但需要进一步优化

    随着中国经济从高速发展阶段转向高质量发展阶段,分子筛凭借在环保治理、石油、精细化工等领域表现出优异的吸附、催化性能,得到市场的青睐,行业呈现出供不应求的态势,当前中国已成为全球最为重要的分子筛生产国及需求国之一。

    但是,需要摆正心态的是,国内分子筛行业较国外起步较晚,在技术和市场规模上均处于发展期,与国外存在一定的差距。国内沸石行业呈现出规模小、技术水平低、中小企业居多的特点,多应用于低附加值产业,没有充分挖掘和利用沸石材料的巨大应用价值,矿产资源没有得到高效利用,市场规模和行业水平尚处于较低水平。国内需要行业内的龙头企业在政策的规范下,整合优势资源、利用先进技术推动行业整体朝向高品质、高附加值发展。


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