聚羧酸减水剂聚醚初步调研报告

1、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31.1产品介绍31.2产品性质及用途3第二章行业发展情况及预测32.1国内生产情况32.2国内主要生产企业42.3产品市场情况分析及预测52.4国内市场价格情况6第三章产品生产工艺技术73.1间歇釜式乙氧基化工艺73.2Buss回路乙氧基化工艺73.3Press喷雾式乙氧基化工艺7第四章原料分析74.1环氧乙烷84.2丙烯酸9第五章产品下游分析115.1混凝土115.2预拌混凝土11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

2、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500050000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

3、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

4、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

5、，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

6、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34.52天津飞龙203科之杰19.54武汉格瑞林13.55华伟银凯116山西黄腾107长安育才8.78山西凯迪7.59广东红墙710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

7、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17.82科隆化工5.13浙江皇马3.54上海台界3.05佳化化学5.86抚顺东科4.52.3 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

8、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（%）200612.044.83179158.4200713.546.092283615.8200813.837.092616023.0200916.298.213399026.6201018.6812.0742512529.4201120.6315.4751118035.3201222.2218.5060323038.1201324.0421.9670036051.4201425.5024.8080548059.6201524.50

9、26.8084957067.1201725.2029.2090061067.82.4 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

10、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

11、：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。3.2 Buss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。3.3 Press喷雾式乙氧基化工艺该工艺是在196

12、2年由意大利Press industria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

13、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 1 2011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018SD6万吨×32中石化上海石化60.514SD3中石油吉林石化1611SD4中石化扬子石化26.410SD5镇海炼化6510DOW6辽宁北方华锦集团2010SD7三江湖石一期010SD8中石油辽阳石化206.4UCC9南京德纳化工06SD乙丁醇醚配套10玉皇化工06乙醇制环氧乙烷11滕州辰龙集团0

14、.456乙醇制环氧乙烷12中石化北京东方54SD13中石化茂名石化10.54SHELL14中石油抚顺石化6.54SHELL15中沙天津石化364DOW16中石化天津石化4.23SHELL17中石化燕山石化83SD18安徽丰原生化22乙醇制环氧乙烷19阿克苏诺贝尔01.7SD乙胺配套20中海壳牌351.2SHELL21中石油独山子石化50.1SD22南京扬子巴斯夫300SD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2 2012-2015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

15、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

16、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

17、及酯产量见表2.2-7。表2.2-6 2011年国内丙烯酸及酯生产企业生产能力（万吨/年）序号公司CAAGAAPAAMAEABA2-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

18、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124.625.4 15.718.4 18.3 8817.0 141.6 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。

19、表2.2-7 2011年国内丙烯酸及酯装置产量(万吨)序号公司CAAGAAPAAMAEABA2-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

20、 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116.523.1 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。由于下游需求拉动，

21、国内丙烯酸项目建设进入高峰期。20122015年国内丙烯酸生产能力新增104万吨/年，冰晶级丙烯酸新增30万吨/年，丙烯酸酯新增122万吨/年，其中丙烯酸丁酯增加110万吨/年，占丙烯酸酯增量的90%。由于丙烯酸丁酯约占丙烯酸酯消费量的75%左右，所以新增能力以配套丙烯酸丁酯为主，且多数企业只选择配套丁酯，不考虑其他酯类。预计2015年国内丙烯酸生产能力将达到228.6万吨/年，冰晶级丙烯酸为55.4万吨/年，丙烯酸酯为263.6万吨/年。20122015年国内丙烯酸及酯在建项目情况见表2.2-8。表2.2-8 20122015年国内丙烯酸及酯在建项目情况（万吨/年）建设单位丙烯酸冰晶级丙烯酸

22、丙烯酸酯扬子巴斯夫1210（丁酯）中海油惠州1416（丁酯10）江苏裕廊161010（丁酯）江苏三木128(丁酯）烟台万华3042（丁酯36）山东开泰828（丁酯）宁波台塑16612（丁酯）江苏炎州集团88（丁酯）江门谦信-8（丁酯）合计10430122第五章 产品下游分析聚羧酸减水剂下游主要应用于混凝土行业。5.1 混凝土混凝土，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土（现拌混凝土），其广泛应用于土木工程。5.2 预拌混凝土预拌混凝土是相对于现拌混凝土而言，是指对水泥、骨料（主要指砂、石）、空气、水以及根据需要掺入的混凝土外加剂、各种矿