聚羧酸减水剂聚醚初步调研报告docx.docx
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聚羧酸减水剂聚醚单体项目调研报告
调研单位:
2015年3月
第一章产品概述
1.1产品介绍
聚羧酸减水剂是继木钙为代表的普通减水剂和以萘系为代表的高效减水剂之后发展起来的第三代高性能减水剂，是目前水泥混凝土运用中最重要的一种水泥分散剂，其主要成分是分子量为5000－50000的聚羧酸聚合物。
它是集减水、保坍、增强、防收缩及环保等于一身的具有优良性能的系列减水剂，克服了传统减水剂一些弊端，具有掺量低、保坍性能好、混凝土收缩率低、分子结构上可调性强、高性能化的潜力大、生产过程中不使用甲醛等突出优点，是用于配制高强、高性能混凝土的理想外加剂。
同时可以通过与各种掺和料复配而成多功能外加剂，如泵送剂、早强剂、抗渗防水剂、缓凝剂等。
合成聚羧酸减水剂的活性单体主要以不饱和脂类和不饱和醚类为主，是减水剂功能性结构的主要贡献者，大单体是生产减水剂的重要原料，其市场前景随着减水剂产品的发展而普遍看好。
针对不同功能的减水剂，用于合成的不饱和醚类减水剂大单体种类主要包括APEG、TPEG和MPEG三种，另有少量HPEG作为HPEG的替代品有少量的生产。
1.2产品性质及用途
1.2.1酯类聚羧酸减水剂单体
生产该类聚羧酸减水剂的大单体上基本不含双键，先把醚和不饱和酸酯化生成酯类单体,再用于合成减水剂。
与醚类聚羧酸减水剂相比，酯类聚羧酸减水剂具有更好的水泥适应性，减水量更高，适应范围更广。
1.2.2醚类聚羧酸减水剂单体
生产该类聚羧酸减水剂的大单体含双键，直接和不饱和酸反应接枝,得到醚类减水剂。
与酯类聚羧酸减水剂相比，醚类聚羧酸减水剂因合成时对聚醚单体的改性，对针对水泥改进，提高保坍、减水效果。
目前国内市场主要以醚类聚羧酸减水剂的生产和使用为主。
第二章行业发展情况及预测
2.1国内生产情况
国内聚羧酸减水剂生产产业链自上到下渐次分散，上游企业向下游行业渗透。
聚羧酸减水剂产业链中，由于聚醚单体的生产技术要求高，原材料环氧乙烷又属于易燃易爆危险化学品，国内目前掌握全部技术并量产的企业较少。
同时，由于减水剂浓缩液的市场巨大，又受到运送半径的限制，生产聚醚单体的企业向产业链下方虽然有所渗透，减水剂浓缩液的市场目前主要由专门从事浓缩液的企业占据。
随着政府的大力推广，聚羧酸减水剂需求量逐渐上升，2012年聚羧酸减水剂占到减水剂总需求量比重为37%，较2007年的14.6%取得了显著增长。
随着所占比重逐渐加大，聚羧酸减水剂将成为减水剂行业的主导产品。
2009年中国聚羧酸减水剂销量126.8万吨，到2012年增长到230万吨，年均增速超过20%。
2013年仍保持高速增长，全年生产总量达360万吨，占减水剂总需求量达到了51.43%，超过了二代萘系减水剂。
与聚羧酸减水剂的快速发展相一致，聚羧酸减水剂聚醚单体也在快速发展。
2012年中国聚羧酸减水剂所需聚醚超过40万吨，预计2015年减水剂用聚醚需求力量将达到90万吨以上，年增长率超过20%，如下图所示：
2.2国内主要生产企业
聚羧酸减水剂产品在国内发展时间尚短，行业正处于高速发展时期。
聚羧酸减水剂浓缩液的生产企业达到了几百家，主要可分为两类：
一类是以对外销售为主的、专业生产聚羧酸减水剂浓缩液的企业；另一类是将聚羧酸减水剂浓缩液继续用于复配生产泵送剂的生产企业，该类企业占浓缩液生产企业的大多数。
国内主要聚羧酸减水剂生产企业如下表：
表1.国内主要聚羧酸减水剂生产企业
序号
生产企业
产能（万吨）
1
江苏苏博特
34.5
2
天津飞龙
20
3
科之杰
19.5
4
武汉格瑞林
13.5
5
华伟银凯
11
6
山西黄腾
10
7
长安育才
8.7
8
山西凯迪
7.5
9
广东红墙
7
10
深圳五山
5.6
国内的聚羧酸减水剂用聚醚生产厂家目前已达到80家，规模多在2-3万吨左右。
由于聚羧酸减水剂单体生产企业多同时生产非离子表面活性剂，两者产能可以以一定比例互相转化，故尚无具体产能数据统计。
行业内的6家主要规模企业包括：
表2.国内主要聚羧酸减水剂单体聚醚生产企业
序号
生产企业
2013产量（万吨）
1
辽宁奥克
17.8
2
科隆化工
5.1
3
浙江皇马
3.5
4
上海台界
3.0
5
佳化化学
5.8
6
抚顺东科
4.5
2.3产品市场情况分析及预测
2008-2013年中国经历了5年建设高峰期,从2014年开始我们的水泥消费将见顶,上半年产量增长3.9%，达到11.4亿吨；预计全年增长5%左右，达到25.25亿吨。
2015年开始回落,表明中国基础建设开始进入调整期。
所以，未来聚羧酸系减水剂的发展动力主要来源于两个替代，一是预拌混凝土及砂浆的全面推广对传统现办混凝土及砂浆的替代；二是聚羧酸系减水剂对传统萘系等减水剂的替代。
聚羧酸减水剂发展预测如下表所示：
表2.聚羧酸减水剂发展预测
年份
水泥产量（亿吨）
预拌商品混凝土（亿立方米）
减水剂表观消费量（万吨）
聚羧酸减水剂表观消费量（万吨）
占比（%）
2006
12.04
4.83
179
15
8.4
2007
13.54
6.09
228
36
15.8
2008
13.83
7.09
261
60
23.0
2009
16.29
8.21
339
90
26.6
2010
18.68
12.07
425
125
29.4
2011
20.63
15.47
511
180
35.3
2012
22.22
18.50
603
230
38.1
2013
24.04
21.96
700
360
51.4
2014
25.50
24.80
805
480
59.6
2015
24.50
26.80
849
570
67.1
2017
25.20
29.20
900
610
67.8
2.4国内市场价格情况
国内减水剂聚醚产品价格主要受国内环氧乙烷市场价格的影响，前期受中石化等企业环氧乙烷定价权的制约，产品价格持续高位。
随着环氧乙烷装置的新建、扩建，部分下游用户开始配套自己的环氧乙烷装置，已有的EO/EG装置也在调整EO和EG的产能比例，增加EO的产量，减水剂聚醚产品价格也随之变化，总体利润空间仍得到保持。
2014年末，受国际原油价格暴跌影响，环氧乙烷价格也出现跳水，减水剂聚醚产品价格也随之下降，同时随着冬季到来，下游生产用量减少，观望气氛浓厚，利润空间受到压，预计2015年4月份后市场将回暖。
减水剂聚醚单体价格走势图如下图，
图1.2013年-2015年减水剂聚醚单体与EO价格走势图
第三章产品生产工艺技术
目前，合成聚羧酸减水剂聚醚单体主要有3种：
APEG、MPEG和TPEG。
聚羧酸减水剂聚醚的主要合成通过乙氧基化反应完成。
乙氧基化合成反应以EO为原料，与众多起始剂在催化剂的作用下发生加成聚合反应，生产出不同分子量的各类聚氧乙烯醚，根据分子量和改性基团的不同可以作为非离子表面活性剂、减水剂聚醚等用于下游日化洗涤、医药、纺织和塑料软泡和减水剂等的生产。
产品分子量可以通过催化剂、封头基团以及环氧乙烷的比例等方法调节，设备以高压反应釜为主，适用性高，可生产不同的产品。
目前该技术的主要工艺包括：
3.1间歇釜式乙氧基化工艺
自乙氧基化反应工业化以来，间歇釜式搅拌工艺一直占有重要的地位。
目前国内外仍有一些装置采用此工艺生产路线，主要是一些年产万吨以下的中小规模生产厂。
该工艺特点是设备简单、投资小、见效快，操作弹性大，缺点是传热、传质效果差，生产周期长，副反应较多，容易产生EO泄漏而造成生产事故。
3.2Buss回路乙氧基化工艺
该工艺技术在上世纪80年代末由瑞士Buss公司开发，其核心是双通路高效反应混合器，能够有效的限定和控制反应中的汽-液接触区域，使反应迅速进行。
反应速率高、时间短、反应热迅速移走，温度控制准确，有效的抑制了副反应。
3.3Press喷雾式乙氧基化工艺
该工艺是在1962年由意大利Pressindustria公司开发的间歇喷雾式反应器基础上发展完善。
其反应器在加压情况下将EO以气态充满反应器，将起始剂和催化剂在混合液体加热后经泵和喷嘴以雾状喷入EO气相中，极大的增加了反应接触表面起，使反应快速完成，速率加快，大大地缩短了生产周期，并提高了产品质量。
第四章原料分析
合成聚羧酸减水剂主要以烯酯类酸、环氧烯醚等为原料进行聚合生产，环氧烯聚醚主要以环氧乙烷、丙烯酸、异戊烯醇等为原料，通过乙氧基化反应等手段生产得到，生产原料分析如下：
4.1环氧乙烷
目前，我国环氧乙烷和乙二醇多为联产装置，厂家可根据市场情况及时调整环氧乙烷和乙二醇的生产比例，以达到最佳的经济收益。
近年，在需求持续增加的带动下，我国环氧乙烷新项目不断上马，商品环氧乙烷生产能力稳步增加。
2011年我国商品环氧乙烷生产能力达到约134.4万吨/年，主要生产厂家如下表：
表112011年国内环氧乙烷生产企业情况（单位：
万吨/年）
序号
企业名称
EG产能
商品EO产能
技术来源
备注
1
嘉兴三江化工
0
18
SD
6万吨×3
2
中石化上海石化
60.5
14
SD
3
中石油吉林石化
16
11
SD
4
中石化扬子石化
26.4
10
SD
5
镇海炼化
65
10
DOW
6
辽宁北方华锦集团
20
10
SD
7
三江湖石一期
0
10
SD
8
中石油辽阳石化
20
6.4
UCC
9
南京德纳化工
0
6
SD
乙丁醇醚配套
10
玉皇化工
0
6
乙醇制环氧乙烷
11
滕州辰龙集团
0.45
6
乙醇制环氧乙烷
12
中石化北京东方
5
4
SD
13
中石化茂名石化
10.5
4
SHELL
14
中石油抚顺石化
6.5
4
SHELL
15
中沙天津石化
36
4
DOW
16
中石化天津石化
4.2
3
SHELL
17
中石化燕山石化
8
3
SD
18
安徽丰原生化
2
2
乙醇制环氧乙烷
19
阿克苏诺贝尔
0
1.7
SD
乙胺配套
20
中海壳牌
35
1.2
SHELL
21
中石油独山子石化
5
0.1
SD
22
南京扬子巴斯夫
30
0
SD
合计
134.4
由于环氧乙烷产品具有易燃易爆的特点及储运和运输的限制，生产出来的产品必须及时销售出去，因此库存很少，其产量与销售量基本平衡。
表122012-2015年环氧乙烷扩能状况
生产厂家
商品EO生产能力
所属企业
投产时间
单位：
万吨
三江湖石一期
10
三江化工
2012年初
三江化工湖石二期
10
三江化工
2013年
三江化工四期
10
三江化工
2013年底
武汉石化
10
中石化
2012年底
永安药业
4
永安药业
预计2012年
江苏金燕化工
12
金燕化工
2012-2013年
大连渤海
6
大连
2012-2013年
四川乙烯
5
四川石化
2013-2014年
吉林众鑫
12
吉林众鑫
2012年年底
合计
79
根据下游产业的发展速度，由于新建的环氧乙烷装置大部分都联产乙二醇，因此未来的环氧乙烷仍主要用于乙二醇的生产。
2011到2015年，我国环氧乙烷将步入一个快速发展期，多家企业计划建设规模化环氧乙烷生产装置，环氧乙烷生产能力及下游产业均将快速增加，据不完全统计，2012-2015年我国还将新增加环氧乙烷生产能力约79万吨左右，预计至2014-2015年底环氧乙烷产能届时将会突破230-260万吨左右。
4.2丙烯酸
2011年国内酯化级丙烯酸产能达到124.6万吨/年，冰晶级丙烯酸25.4万吨/年，各种酯类总产能达到141.6万吨/年，其中甲酯18.4万吨/年，乙酯18.3万吨/年，丁酯88万吨/年，辛酯17万吨/年。
2011年国内丙烯酸及酯主要生产企业生产能力见表2.2-6。
2011年国内粗酸（CAA）产量116.5万吨，冰晶级丙烯酸（GAA）产量23.1万吨，酯化级丙烯酸（PAA）产量6.9万吨，丙烯酸酯产量116.3万吨。
2011年国内丙烯酸及酯产量见表2.2-7。
表2.2-62011年国内丙烯酸及酯生产企业生产能力（万吨/年）
序号
公司
CAA
GAA
PAA
MA
EA
BA
2-EHA
酯类合计
1
北京东方
8.0
2.4
0.5
1.5
1.5
5.0
-
8.0
2
浙江卫星
16.0
0.0
0.0
3.0
4.0
10.0
4.0
21.0
3
沈阳蜡化
8.0
0.0
0.0
1.0
1.0
8.0
2.0
12.0
4
江苏裕廊
20.5
10.0
5.5
4.0
4.0
7.0
4.0
19.0
5
吉林石化
2.7
0.0
0.0
1.5
-
2.0
0.0
3.5
6
上海华谊
23.0
3.0
0.0
0.0
3.0
20.0
3.0
26.0
7
扬巴
16.0
7.0
3.3
2.8
2.8
10.0
0.0
15.5
8
宁波台塑
16.0
3.0
0.0
3.0
1.0
12.0
4.0
20.0
9
开泰实业
3.0
0.0
3.0
0.6
0.0
0.0
0.0
0.6
10
正和集团
3.4
0.0
3.4
0.0
0.0
6.0
0.0
6.0
11
兰州石化
8.0
0.0
0.0
1.0
1.0
8.0
0.0
10.0
合计
25.4
18.4
18.3
17.0
备注：
CAA-粗酸，GAA-冰晶级丙烯酸，PAA-酯化级丙烯酸，MA-丙烯酸甲酯，EA-丙烯酸乙酯，BA-丙烯酸丁酯，2-EHA丙烯酸辛酯。
表2.2-72011年国内丙烯酸及酯装置产量（万吨）
序号
公司
CAA
GAA
PAA
MA
EA
BA
2-EHA
酯类合计
1
北京东方
8.4
2.4
0.6
0.9
1.5
5.7
0.1
8.2
2
浙江卫星
12.0
0.0
0.0
1.5
3.1
10.2
0.8
15.6
3
沈阳蜡化
8.9
0.0
0.0
0.3
1.4
11.8
0.0
13.5
4
江苏裕廊
17.5
8.8
3.1
0.6
1.8
6.0
1.6
10.0
5
吉林石化
2.7
0.0
0.0
1.2
0.0
1.8
0.0
3.0
6
上海华谊
23.7
3.0
0.0
0.0
2.7
18.5
3.2
24.4
7
南京扬巴
15.3
5.3
0.0
4.1
0.0
11.5
0.0
15.6
8
宁波台塑
14.5
3.5
0.0
1.0
0.0
10.3
3.3
14.6
9
开泰实业
3.0
0.0
2.7
0.4
0.0
0.0
0.0
0.4
10
正和集团
2.9
0.0
0.6
0.0
0.0
3.7
0.0
3.7
11
兰州石化
7.6
0.0
0.0
0.0
0.0
7.3
0.0
7.3
合计
23.1
6.9
10.0
10.4
86.9
9.0
116.3
备注：
CAA-粗酸，GAA-冰晶级丙烯酸，PAA-酯化级丙烯酸，MA-丙烯酸甲酯，EA-丙烯酸乙酯，BA-丙烯酸丁酯，2-EHA丙烯酸辛酯。
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