白炭黑制造行业分析报告Word下载.docx
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1、按制造方法分类
沉淀法白炭黑学名沉淀水合二氧化硅,普遍采用硅酸盐(主要为硅酸钠)与无机酸(通常使用硫酸或者盐酸)中和沉淀反应的方法来制备,生产的水合二氧化硅沉淀后,根据成品要求,经转鼓压滤机或者板框及厢式压滤机过滤,洗涤除去多余的水分和反应副产物,得到白炭黑滤饼,再经过制浆、干燥(通常为喷雾干燥)得到成品。
若进一步进行研磨或造粒处理可得到一系列规格不同的产品。
通过控制反应过程中的物料比例、流率及反应的温度、时间,可得到不同比表面积、粒径、形态、结构以及孔隙度的产品。
沉淀法又可分为酸法沉淀法、酸性硅溶胶两步法、氨解沉淀法以及二氧化碳法等方法。
目前公司采用的是酸法沉淀法。
沉淀法白炭黑价格优势明显,在国内市场份额占90%以上,广泛用于橡胶、轮胎、制鞋、橡塑制品及硅橡胶、涂料、化妆品、牙膏、饲料等行业。
白炭黑添加到陶瓷等复合制品中,可以提高制品的强度、耐磨性、韧性、光洁度和冷热疲劳等性能。
气相法白炭黑学名气相二氧化硅,其生产方法为热解法、干法或燃烧法。
其制备原理是硅卤化合物在氢气、氧气燃烧生成的水中进行高温(高于100℃)水解反应,然后骤冷,经过聚集、脱酸等后续工序处理而得到产品。
气相法白炭黑应用领域与沉淀二氧化硅不同。
气相法白炭黑不含结晶水,粒度小,比表面积大,具有极强的稳定性、分散性、补强性、增稠性和触变性,因而在橡胶、涂料、电子、电力、汽车、建筑、农业、医药、化妆品等诸多工业领域得到广泛的应用。
因其产品的分子结构与硅橡胶相似,可做硅橡胶的浅色补强材料,用以增强硅橡胶制品的抗拉强度,提高弹性模量和伸长率。
2、按用途分类
3、按市场分类
二、行业管理
1、行业主管部门及管理体制
基本化学原料制造业已形成市场化的竞争格局,各企业面向市场自主经营,政府职能部门依法管理。
(1)国家发展与改革委员会
国家发展与改革委员会承担行业宏观管理职能,主要负责制定产业政策,指导技术改造。
(2)工业和信息化部
工业和信息化部负责推动重大技术装备发展和自主创新。
(3)中国无机盐工业协会
中国无机盐工业协会是以无机盐产品生产企业为主体,有关的设备、仪表生产企业、有关的科研、设计、贸易、大专院校等单位本着平等互利的原则,自愿联合组成的跨地区、跨部门、跨所有制的全国性行业组织。
该协会是社会中介组织和自律性行业管理组织,在政府部门和会员单位之间起桥梁和纽带作用;
传达贯彻政府部门的政策意图,协助政府部门搞好行业宏观管理;
反映行业的愿望和要求,为行业和会员服务。
针对本行业的重大经济技术及热点问题,广泛进行调查研究,积极向政府部门反映行业情况,提出意见和建议。
该协会受政府委托,参与本行业各类标准的制定、修订工作;
参与本行业产品生产许可证发放的有关工作;
参与对制、售假冒伪劣无机盐产品的举报和查处工作。
2、行业主要法律法规及政策
我国与白炭黑行业相关的国家法律法规及政策如下:
三、行业发展概况
1、全球白炭黑市场
20世纪30年代,德国、苏联、美国等欧美发达国家开始研制白炭黑产品,进入40年代,白炭黑实现了工业化生产。
70年代以来,随着西方国家对白炭黑研究的不断深入,其生产和应用领域方面得到了很大发展,全球产能达到了较高水平。
20世纪90年代,米其林公司使用罗地亚公司提供的高分散性白炭黑,推出了高性能的绿色轮胎后,绿色轮胎以其舒适安全、环保节能的特点被大众接受,这也使得全球每年对白炭黑的需求以4%-5%的速度增加。
根据美国著名产业研究机构Freedonia于2012年7月发布的研究报告《WorldSpecialtySilicas》,世界白炭黑需求将以年均5.6%的速度增长,到2016年将增长到280万吨。
随着在轮胎胎面应用的增多及绿色轮胎产量的逐渐提高,白炭黑在橡胶产品中的用量将不断攀升,对白炭黑的全球需求构成了强劲支撑。
作为迄今为止全球最大的白炭黑消费国,中国将带动白炭黑行业的需求增长。
全球沉淀白炭黑的需求量,若按地区划分,亚洲占34%,欧盟诸国占31%,北美自由贸易区占24%,其他地区为11%。
随着欧洲、美国、日本等国家相继推出轮胎标签法案,轮胎用白炭黑细分行业预计未来增长速度较快。
2、中国白炭黑市场
(1)中国白炭黑行业发展历程
①中国沉淀法白炭黑发展历程
我国沉淀法白炭黑工业起步阶段发展缓慢。
1958年,第一套沉淀法白炭黑工业化装置在广州人民化工厂建成投产,但产能规模较小。
到1984年全国共有沉淀法白炭黑企业十多家,年生产能力3,500吨,产量为2,600吨。
80年代国内胶鞋生产的迅速发展带动了白炭黑的市场需求,1989年南昌引进的万吨级白炭黑装置投产以后,1990年全国沉淀法白炭黑年生产能力提高到3万吨,产量提高到2万吨。
经过长期的起步发展,我国沉淀法白炭黑行业在上世纪90年代开始迅速发展,到2007年我国沉淀法白炭黑工艺技术已有了很大进展,高浓度硫酸法取代稀硫酸法,实现了在一个反应釜内完成全部反应过程,并以蒸汽直接加热取代了蒸汽夹套间接加热的方式。
工艺技术的发展不仅提高了热效率,且有利于采用大型反应釜和DCS计算机控制。
另外,国内白炭黑设备制造能力也有很大提高,特别是大型增强聚丙烯厢式自动卸料压滤机(过滤面积最大已达500m2)和大型喷雾干燥机(单套装置年生产能力可达2万吨)的制造成功,使万吨级生产装置所用设备基本实现了国产化,建设投资显著降低,因此万吨级的装置迅速发展,为提高产品质量,降低原材料和动力消耗创造了良好条件。
国内先进厂家普通白炭黑生产成本达到国际先进水平。
2007年,全国直接从事沉淀法白炭黑生产的厂家共有49家(不包括购买沉淀法白炭黑产品进行超细加工或改性的厂家),总生产能力为83.95万吨,实际产量64.38万吨,生产能力和产量均居世界第一位。
在经历了一段高速发展阶段后,我国沉淀法白炭黑市场供需基本平衡,2007年后国内沉淀法白炭黑行业整体表现为产能增加、竞争激烈、售价较低、利润下滑,行业并购整合加速,产品生产向大型化方向发展。
与此同时,我国白炭黑产品品种有所发展,轮胎行业对白炭黑的需求成为白炭黑行业新的增长点。
②中国气相法白炭黑发展历程
我国气相法白炭黑生产始于上世纪60年代,但长期以来只有沈阳化工厂和上海氯碱厂两家各数十吨规模的生产。
由于原料和技术的问题,直到90年代初期,国内还是只有两家小规模企业生产,主要用于军工领域,国内需求主要依靠进口。
国内气相法白炭黑在上世纪90年代开始大量用于民用工业,如硅橡胶、聚酯、密封胶、涂料、油墨等领域。
1994年以来,以广州吉必时科技实业公司为代表的一批国内企业陆续投产了气相法白炭黑项目,国内气相法白炭黑进入快速发展阶段。
目前全世界的气相法白炭黑生产能力超过20万吨,生产技术主要由德国、美国、日本、韩国的少数几家公司控制。
2013年国内气相法白炭黑总生产能力10.43万吨/年,产量约6.08万吨/年,其中外资企业生产能力占总生产能力的43.14%,产量占总产量的55.92%。
③中国白炭黑市场现状
在世界范围内,白炭黑从整体上是供大于求,而从我国白炭黑的总量上看,供求基本平衡,结构性矛盾突出,高档白炭黑产品需求旺盛,其中部分产品依赖进口。
随着橡胶工业的发展,中国白炭黑产量迅猛增长,2005年至2013年8年间,产量从52.02万吨增长至113.08万吨,年均复合增长率达到10.19%。
截至2013年,中国已经是全球最大的白炭黑生产国,其中沉淀白炭黑产能160万吨,实际产量107万吨;
气相白炭黑产能10.43万吨,实际产量6.08万吨。
沉淀法白炭黑产量占白炭黑总产量比保持在90%以上,2013年占比94.62%,气相法白炭黑产量占比5.38%。
我国近年来白炭黑产量及其增长情况如下图所示:
我国白炭黑行业快速增长的主要原因在于,白炭黑广泛使用于轮胎、硅橡胶、农药、饲料、涂料等行业,近年来这些下游行业的快速发展,带动市场需求不断增长。
总体来说,未来国内白炭黑需求仍将保持约10%的增长率,其中绿色轮胎用高分散白炭黑的增长率将会超过15%。
(2)白炭黑消费结构
国外沉淀法白炭黑主要用于橡胶工业,2013年的国外沉淀法消费结构中,鞋类制品约占消费量30%,轮胎工业约占38%,其他橡胶制品占5%,饲料业约占6%,牙膏工业约占5%,油漆涂料占3%,电池隔板占2%,其他用途占11%。
2013年沉淀法白炭黑国外消费比例如下表:
与国外相比,中国沉淀法白炭黑在鞋类制品中消费量远超轮胎行业,但是近年来制鞋用白炭黑消费比例呈现下降趋势;
轮胎用白炭黑则呈现上升趋势;
沉淀法白炭黑在硅橡胶、碾米胶辊、胶带和电缆等橡胶制品中也得到广泛应用,其消费比例约占12%;
在农药、饲料等行业中用做载体或流动剂、在牙膏中用做摩擦剂和增稠剂,在涂料行业用做分散剂、抗沉降剂或消光剂,医药、食品等行业用做吸附剂;
在非橡胶行业中,国内农药、饲料行业消费比例接近于国外比例,涂料和牙膏行业消费比例则偏低,造纸行业基本是空白。
2013年国内沉淀法白炭黑具体消费情况如下表:
2013年国内气相法白炭黑市场表观消费量约5.58万吨,其中橡胶与密封材料用气相法二氧化硅约3.6万吨,占消费总量的64.52%;
电子电力用气相法二氧化硅约0.9万吨,占16.13%;
油漆油墨、感光材料用气相法二氧化硅约0.6万吨,占10.75%;
其他用途气相法二氧化硅约0.48万吨,约占8.6%。
2013年国内气相法白炭黑消费结构如下表:
四、行业上下游之间的关联性
1、与上游行业的关联性
沉淀法白炭黑所需的主要原材料是硅酸钠和硫酸等。
硅酸钠和硫酸等产品在国内市场上可充分供给,如果其采购价格发生波动,将会对当期行业利润水平产生影响。
生产硅酸钠的主要原材料是石英砂和纯碱,生产硫酸的主要原材料是硫磺。
我国石英砂和硫磺供应充足,不存在供不应求的情形;
纯碱行业的集中度较高,产量增长平稳,行业整体处于成熟稳定期。
2、与下游行业的关联性
沉淀法白炭黑广泛应用于橡胶、轮胎、医药、农药、固体消防材料、农业、饲料、涂料、油墨、造纸等行业,其中,对橡胶行业的依赖程度较大。
(1)在橡胶和轮胎工业中的应用
白炭黑用作补强剂,用量最大的是橡胶领域(含轮胎、制品、制鞋),占总消费量的60~70%。
白炭黑能大幅降低轮胎的滚动阻力,改善其抗湿滑性能。
高分散白炭黑用于生产绿色轮胎,可代替炭黑,能显著提高轮胎抗撕裂强度和耐裂口增长性能,降低滚阻,改善其抗湿滑性能。
①轮胎用白炭黑的发展历程
沉淀法白炭黑分为普通白炭黑和高分散白炭黑,高分散白炭黑按照用途可以分为轮胎用高分散白炭黑和非轮胎用高分散白炭黑。
白炭黑是橡胶制品的重要补强填充剂。
在胎面胶中添加白炭黑可以提高胎面的抗切割、抗撕裂性能,减少蹦花掉块。
随着轮胎标签法的实施,用白炭黑替代炭黑,以提高产品性能,是一种必然的趋势。
标签法的实施对白炭黑的生产技术将是巨大考验,企业需加快白炭黑的生产工艺改进步伐,减少生产过程中硅凝胶杂质的产生。
低硅凝胶含量的高分散白炭黑的研发将成为未来白炭黑生产厂家主攻的技术方向。
从轮胎