分子篩行業(yè)分析-國產(chǎn)化帶來廣闊發(fā)展空間

分子篩行業(yè)分析：國產(chǎn)化帶來廣闊發(fā)展空間分子篩：擇形催化，不斷革新分子篩是一類天然存在或經(jīng)人工合成的具有規(guī)則孔道結(jié)構(gòu)的無機(jī)微孔材料，由于其具有規(guī)則的孔道、篩分分子的能力以及高的比表面積、表面酸性、熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性，在催化、吸附、分離等眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。分子篩催化劑按孔道結(jié)構(gòu)可分為微孔分子篩（孔徑2nm以下）、介孔分子篩（孔徑2-50nm）、大孔分子篩（孔徑50nm以上）及復(fù)合孔道分子篩；按其來源可分為天然分子篩和合成分子篩，合成分子篩按組成又可分為硅鋁基類分子篩、磷酸鹽類分子篩、鈦硅類分子篩和其它雜原子類分子篩。20世紀(jì)50-60年代，人們發(fā)現(xiàn)使用以分子篩為基礎(chǔ)的石油裂化催化劑可以顯著提高裂化效率，分子篩催化劑很快便在石油及化工等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。近年來，石油化工、醫(yī)藥、精細(xì)化工等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和環(huán)保要求的日趨嚴(yán)格，對(duì)新催化材料的需求不斷增加，國內(nèi)外開發(fā)出了多種適用于不同催化過程的分子篩催化劑，這些催化劑已廣泛應(yīng)用于煉油、石油化工、精細(xì)化工、主客體化學(xué)、醫(yī)藥、電子和環(huán)保等領(lǐng)域。分子篩從大的發(fā)展階段可以劃分為：天然沸石→人造分子篩吸附劑（以A/X/Y型為代表）→人造分子篩催化劑（以高硅鋁比為代表的ZSM等），從氣體、液體分離拓展到催化領(lǐng)域。分子篩催化劑由四個(gè)層級(jí)構(gòu)成：最基本的單元為TO4四面體，四面體的中心原子T為Si、Al、P、Ti等元素，TO4四面體通過共享氧原子按不同方式連接組成多元氧環(huán)。各種環(huán)通過氧橋相互連接成三維空間的多面體，也稱為晶穴、空穴或空腔，由此再進(jìn)一步排列形成了各種分子篩的骨架結(jié)構(gòu)。由于其特殊結(jié)構(gòu)，因此具備以下幾個(gè)特點(diǎn)：酸催化作用：由于分子篩表面有豐富的質(zhì)子酸位，是一種固體酸，在許多酸催化反應(yīng)中能夠提供很高的催化活性；擇形選擇性：由于分子篩具有分子直徑相當(dāng)?shù)目椎澜Y(jié)構(gòu)，而形成了特殊的形狀選擇性；

雙功能催化作用：負(fù)載金屬、金屬氧化物、金屬絡(luò)合物、酸堿、有機(jī)物的分子篩具有雙功能催化作用；氧化作用：具有MFI結(jié)構(gòu)的鈦硅分子篩是性能優(yōu)良的選擇性氧化催化劑。傳統(tǒng)分子篩的制備合成方法有水熱合成法和水熱轉(zhuǎn)化法兩種，隨后科學(xué)家又開發(fā)了干膠轉(zhuǎn)換法等一系列工藝，這些合成方法，要么消耗大量的水和有機(jī)溶劑，焙燒過程中消耗大量能源，排放大量有害物質(zhì)，要么合成方法復(fù)雜，工藝實(shí)現(xiàn)難度大，生產(chǎn)成本高。隨著人們安全環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，一些綠色合成方法逐漸被提出來，包括固相研磨法、晶種導(dǎo)向法等。目前主流分子篩企業(yè)以水熱合成法技術(shù)居多，隨著技術(shù)的進(jìn)步，合成手段將向著更加節(jié)能、環(huán)保、高效、低耗等科學(xué)合理的方向發(fā)展，產(chǎn)品的質(zhì)量和性能將不斷提高，以滿足不斷發(fā)展的各種催化需求。百花齊放，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大全球分子篩市場蓬勃發(fā)展根據(jù)StratisticsMRC統(tǒng)計(jì)，2020年全球分子篩市場規(guī)模為36.8億美元，預(yù)計(jì)到2028年將達(dá)到58.7億美元，年均復(fù)合增速高達(dá)6%，石油化工、廢水處理、氣體分離等多重領(lǐng)域需求的快速增長，推動(dòng)分子篩市場持續(xù)擴(kuò)大。分子篩下游主要用在石油化工、工業(yè)氣體、水處理、洗滌等領(lǐng)域。展望2021-2026年，全球分子篩市場預(yù)計(jì)增速最快的地區(qū)主要為亞太以及非洲地區(qū)，亞太以中國、印度為主，非洲地區(qū)基數(shù)較低，發(fā)展速度較快。能源化工：需求分散，開拓空間巨大煉油催化劑一般可分為四類，分別是催化裂化催化劑、催化重整催化劑、加氫精制催化劑與加氫裂化催化劑。石油煉制除常減壓、焦化等少數(shù)幾個(gè)過程外，80%以上的過程為催化反應(yīng)過程，催化劑技術(shù)為實(shí)現(xiàn)原油高效轉(zhuǎn)化和清潔利用的關(guān)鍵核心技術(shù)，是煉油技術(shù)進(jìn)步最活躍的領(lǐng)域之一。2017-2020年，全球煉油催化劑需求量以年均3.6%的速度遞增，預(yù)計(jì)到2025年，煉油催化劑需求將超過58億美元。其中，催化裂化催化劑需求量將持續(xù)增長，其升級(jí)換代過程也十分迅速，市場份額已占到全球所有煉油催化劑的40%。石油化工行業(yè)中超過90%的反應(yīng)均需要催化劑參與，其對(duì)催化劑的需求占整個(gè)工業(yè)催化劑需求的比例接近70%。石油化工催化劑品類繁多，主要有氧化、加氫、脫氫、羰基合成、水合、脫水、烷基化、異構(gòu)化、歧化、聚合等過程需使用催化劑。2020年全球化工行業(yè)投資額為3530億美元，未來幾年投資額預(yù)計(jì)穩(wěn)步提升，中國占比將持續(xù)擴(kuò)大，持續(xù)不斷的化工行業(yè)投資將持續(xù)拉動(dòng)分子篩需求。尾氣處理：監(jiān)管要求提升，催生增量需求移動(dòng)源尾氣脫硝空間巨大。汽車排放的尾氣中含有的大量氮氧化物、硫化物等其他污染物。近年來隨著汽車保有量的增加，汽車尾氣已經(jīng)造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，世界大部分國家均已把汽車尾氣治理作為大氣環(huán)境治理重要環(huán)節(jié)。歐七標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)2025年開始推進(jìn)，相較于歐六標(biāo)準(zhǔn)，氮氧化物與顆粒數(shù)要求進(jìn)一步下降80%與84%。根據(jù)2021年我國工信部發(fā)布的《關(guān)于重型柴油車國六排放產(chǎn)品確認(rèn)工作的通知》，2021年7月1日起停止生產(chǎn)、銷售不符合國六標(biāo)準(zhǔn)要求的重型柴油車產(chǎn)品，因此新增柴油車對(duì)分子篩尾氣凈化催化劑的需求旺盛。亞太區(qū)域中，日本、韓國、印度均已實(shí)行嚴(yán)格的尾氣排放政策，其中日本和韓國尾氣脫硝政策已實(shí)行較長時(shí)間，每年均有較大的市場需求；印度2020年上半年推行嚴(yán)格的尾氣脫硝政策，市場增量空間較大。不同燃料類型的汽車采用不同尾氣排放后處理技術(shù)。在最新的國六標(biāo)準(zhǔn)下，汽油車需要TWC+GPF的尾氣排放后處理組合：TWC可以有效處理CO、HC、NOX，加裝GPF可對(duì)PM進(jìn)行捕集、過濾。柴油車則需要DOC+CSF+SCR+ASC的尾氣排放后處理組合：

DOC主要負(fù)責(zé)將尾氣中的CO、HC、SOF轉(zhuǎn)化為無害氣體；CSF即涂覆了催化劑后的DPF，負(fù)責(zé)捕集、過濾尾氣中的顆粒；SCR在前端引入尿素作為還原劑，尿素水解為NH3后將NOX還原為氮?dú)?；ASC裝在SCR后端，主要用于處理泄露的氨氣。固定源尾氣脫硝潛力巨大。工業(yè)生產(chǎn)過程中排放到大氣中的氮氧化物數(shù)量較大，是城市或工業(yè)區(qū)大氣