凝胶型催化剂产业发展研究报告

凝胶型催化剂产业发展研究报告

把尊重市场规律作为基本遵循，充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，强化企业在投资决策、技术选择等方面的主体地位。遵循原材料工业发展规律，更好发挥作用，注重战略规划引导、标准法规制定、市场秩序维护、产业安全保障等，营造良好发展环境。梳理原材料重点行业产业链供应链短板，开展关键设备、零部件、仪器仪表、原辅料等供应安全评估，制定配套供应保障工作预案。推动建立重点行业领域产业链供应链信息共享平台，加强关键配套产品的供需对接。支持企业建立应对产业链供应链安全的工作机制，建立健全储备体系，提高应急保供能力。鼓励企业制定实施备胎计划，推动供应渠道多元化布局。支持产业集聚区开展第三方备品备件原辅料供应服务。加快制造过程智能化（一）推进数字化基础设施建设鼓励企业结合生产工艺条件改造，加快智能传感器、处理器、网关、仪器仪表等数字化工具和设备部署，提升矿石采选、冶炼加工、化工反应等生产现场的实时感知和数据采集能力。建立统一的数据集成和管理平台，实现对研发、生产、经营、运维等全流程数据集中管理。鼓励有条件的企业应用5G等新一代信息技术对网络进行升级，建设泛在感知互联的工厂运行环境。（二）提高生产智能化水平鼓励企业开发应用基于数据驱动、机理模型、经验模型、仿真模型的先进工艺控制系统，优化生产作业设备运行参数。建立面向原料进料、反应过程、冶炼过程、质量控制、污染物排放、能源消耗等重点环节的实时监控、异常工况预警、全流程动态调度、智能处置。构建面向主要生产场景、工艺流程、关键核心设备的数字孪生模型。鼓励劳动强度大、作业环境恶劣、安全风险较大、精度要求高的岗位应用机器人。建立集成客户服务、经营管理、生产执行和过程控制等信息的企业管理与经营决策系统。（三）加快企业管理体系变革支持企业开展管理体系贯标试点示范与分级贯标评定。组织开展度评估，明确不同融合度企业的发展重点和提升路径，引导企业逐级或跨级提升信息技术融合应用水平。支持优势企业先进实践经验的推广复制，将配套企业纳入共同的供应链协同、质量管控、合作研发等管理体系中，带动产业链上下游企业智能化水平提升，增强产业链供应链安全。支持中小企业加快转型升级，推动新一代信息技术在研发设计、生产制造、经营管理、产品服务等环节的普及应用和协同创新。莱赛尔行业概况（一）莱赛尔制品简介莱赛尔制品为采用以木质纤维素为原料，以NMMO为溶剂的莱赛尔法制备的生物可降解材料。木质纤维素制品属于生物塑料（Bioplastics）范畴，生物塑料在2021年被欧盟列入面向未来100项重大突破（100RadicalInnovationBreakthroughsforFuture）之一。目前将木质纤维素溶解再成型制备纤维素制品的方法有三种，粘胶法、铜氨法和莱赛尔法。其中粘胶法主要用于制备粘胶纤维和玻璃纸（商业名称为赛璐玢），铜氨法主要用于制备内衣用纤维、透析膜和分离膜，这二种方法都存在不同程度的工艺缺陷及污染问题。相较之下，莱赛尔法最为经济、环保。莱赛尔法即木质纤维素不经过化学反应，直接溶解在NMMO水溶液中制成纤维素NMMO溶液（纺丝液），通过纺丝得到莱赛尔再生纤维素纤维，以得到莱赛尔纤维制品。同样纤维素NMMO溶液，也可以通过不同成型工艺方法，制备其它不同的纤维素制品，例如莱赛尔薄膜、莱赛尔木浆棉、莱赛尔海绵等。目前商业化最为成功的莱赛尔制品是莱赛尔纤维。莱赛尔制品具备低碳绿色安全的属性。其原材料木质纤维素是地球上最丰富的生物质资源，所用的NMMO溶剂无毒且可回收循环利用，产品可降解且降解产物不会对环境和人体产生危害。因此具备可观的市场前景。（二）莱赛尔纤维行业简介莱赛尔纤维是莱赛尔制品中商业化最为成功的一员，兼具天然纤维和合成纤维的多种优良性能，在干燥及湿润状态下均可展现出较好的韧性，其吸湿性好、悬垂性好、易染色、耐磨性强、可纺性高，兼具棉的透气性和舒适性、涤纶的强度、真丝的光泽与触感，因而其在服装、工业等领域具有较为广泛的应用。莱赛尔纤维被誉为21世纪绿色纤维。来源于自然界的天然纤维在一定程度上变化小，合成纤维来源于不可再生资源石油的炼化合成，而再生纤维得益于原料的广泛，具备良好发展前景。再生纤维素纤维是以天然纤维素（棉、麻、竹子、树、灌木）为原料，不改变它的化学结构，仅仅改变天然纤维素的物理结构，从而制造出来性能更好的再生纤维素纤维。再生纤维素纤维包含了粘胶纤维、莫代尔纤维、莱赛尔纤维等以纤维素为主要成分，而且性能各异的多种纤维。其中：1）粘胶纤维是最早诞生且应用最为广泛的再生纤维素纤维，但因生产中污染非常严重、纤维模量低、强度差，国家已经开始限制粘胶纤维的发展；2）莫代尔纤维由产自欧洲的灌木林制成木质浆液后经过专门的纺丝工艺制作而成，因具有很好的柔软性、优良的吸湿性，但其存在织物挺括性差的特点，大多用在内衣的生产；3）莱赛尔纤维是再生纤维素纤维中诞生最晚，但生产过程最为环保的纤维。我国化纤行业正处在科技创新、转型升级的关键时期，需要绿色、可持续发展技术促进行业长久快速发展。绿色制造可以摆脱化纤行业对石化等不可再生资源的依赖，是未来行业发展趋势。随着绿色生活，从纤维开始的消费理念不断推行，绿色纤维将成为化纤行业不可或缺的分支。我国化纤行业从2016年起就推出了绿色纤维标志，认证产品覆盖再生聚酯、莱赛尔纤维、壳聚糖纤维、PTT纤维、原液着色纤维等。其中，莱赛尔纤维作为新型再生纤维素纤维，被誉为人造纤维皇冠上的明珠。目前，从全球来看，兰精是莱赛尔纤维领域的绝对领导者，莱赛尔纤维品牌名为天丝，其在泰国建有全球最大产能的莱赛尔纤维工厂。我国是莱赛尔纤维的主要消费国之一，国内产能远无法满足本地市场的需求。但在国家政策的支持下，近年我国纤维厂商纷纷布局莱赛尔纤维，推出自有品牌。如保定天鹅作为最早实现莱赛尔纤维产业化生产的中国企业，推出的元丝作为其生产的莱赛尔纤维品牌；山东金英利新材料科技股份推出莱赛尔纤维品牌瑛赛尔等，2021年也被市场称为中国莱赛尔元年。NMMO是一种对纤维素具有极强溶解性能的叔胺氧化物，其能够使纤维素浆粕直接溶解制得莱赛尔纤维，是莱赛尔纤维生产过程中的核心原材料。高浓度的NMMO溶液在常温下为结晶的固体，考虑运输和储存的安全及使用方便性等因素，NMMO产品通常为50%的水溶液，溶液呈无色透明或淡黄色，化学性能稳定。NMMO作为纤维素纤维的溶剂，其毒性低于酒精，且大部分可回收利用。目前回收工艺包括絮凝、过滤、吸附、离子交换、H2O2氧化、紫外光照射等多种。我国莱赛尔纤维生产中使用的NMMO溶剂需要从国外进口，能够提供NMMO的主要为印度的APL。当前国内已有十余家企业布局NMMO溶剂，因NMMO在产品纯度、金属离子含量、致癌物N-亚硝基吗啉含量等方面要求极为苛刻，产品提纯工艺难度大，大部分企业的产品在数量和质量上尚不能满足莱赛尔纤维生产的需求。莱赛尔纤维行业在NMMO的纯化回收等技术方面亟待提升。（三）莱赛尔纤维行业的发展前景1、NMMO随着莱赛尔纤维行业的快速发展需求量激增据统计，2020年全球莱赛尔纤维行业销售额已突破10亿美元，预计2027年全球市场将突破22亿美元，预测复合年均增长率约12%。据TheFiberYear2021统计，2020年全球莱赛尔纤维产量约25-30万吨，约占再生纤维素纤维的4．6%。从我国来看，莱赛尔纤维属于国家战略性新兴产业，工艺装备先进、绿色环保、可实现资源循环利用，符合国家十四五规划纲要的发展方向，被列为《中国制造2025》绿色制造重点发展方向。2021年，我国已经建成的莱赛尔纤维产能达到28万吨，同比增长为37．93%，总产量约为9．9万吨，同比增长为118．90%，产能与产量的双双增长说明我国莱赛尔纤维正处于快速扩张的进程中；2021年，我国莱赛尔纤维进口量为8．89万吨，同比增长15．66%，出口量为0．78万吨，同比增长63．03%，我国表观需求量达到17．61万吨，我国对莱赛尔纤维的需求量正在进入快速增长期，同时已打开国际市场。由于莱赛尔纤维应用前景较好，吸引众多企业布局，除了当前市场中实现生产的保定天鹅、赛得利（常州）纤维、亚太森博（山东）浆纸、中纺院绿色纤维等企业，还有众多企业计划投产。根据新思界产业研究中心统计，目前国内莱赛尔纤维在建及规划产能达到310万吨左右，为现有产能的十倍以上。随着国内莱赛尔纤维产能逐步释放，下游市场空间增大，行业产品NMMO的需求量将大幅上升。2、NMMO纯化回收技术的提升推动莱赛尔纤维行业的发展目前限制莱赛尔纤维行业发展的因素之一是生产过程中的NMMO难以高效地纯化回收。莱赛尔制品生产过程中产生的含有杂质的NMMO稀溶液（称为凝固浴），需要经过纯化回收其中的NMMO，返回生产中回用。目前凝固浴中NMMO的纯化回收技术大多采用离子交换树脂法，但采用离子交换树脂法纯化回收凝固浴中的NMMO存在一定弊端，如离子交换树脂失效后的再生不可避免地会产生高盐高COD废水，废离子交换树脂被列为危险废物。此外，该方法不能完全脱除凝固浴NMMO溶液中的包括糖类在内的多种杂质，对莱赛尔纤维大规模的生产、浆粕的使用以及纤维的质量等均存在一定影响，同时限制了对凝固浴中回收的NMMO纯度要求更高的莱赛尔制品（如莱赛尔长丝、莱赛尔薄膜等）的发展。针对以上工艺问题，莱赛尔纤维生产凝固浴中NMMO的新型纯化回收工艺，采用膜分离和结晶工艺技术，可以解决离子交换树脂法纯化回收工艺存在的NMMO纯度较低、产生一定量高盐高COD废水和废离子交换树脂等问题。整个纯化回收工艺几乎不产生废水，三废实现近零排放，回收的NMMO纯度高，回收成本低。莱赛尔纤维行业在快速发展的过程中，工艺技术日益成熟，并伴随着更多莱赛尔制品实现商业化的可能，将直接带动行业产品及技术在行业中的发展。（四）莱赛尔行业市场需求测算中国经济进入以碳达峰、碳中和为目标的绿色发展阶段，新材料已成为重点发展对象。莱赛尔纤维以丰富易得的可再生资源为原料，同时有着清洁化的生产工艺、优异的物化性能和弃后可生物降解等综合优势，发展前景广阔。莱赛尔纤维在《纺织行业十四五发展纲要》《纺织行业十四五绿色发展指导意见》等指导性文件中被列入重点专项，也是化纤行业绿色制造重点发展的三大绿色纤维生物基化学纤维中的核心品种。因NMMO为莱赛尔纤维生产过程中必不可少的核心原材料，莱赛尔纤维产出与NMMO投入的比例约为100：5，故通过对莱赛尔纤维市场的测算对NMMO进行市场空间定量分析，基于以下信息：1）2022年4月21日，工业和信息化部、国家发展和改革委员会发布《关于化纤工业高质量发展的指导意见》，提出到2025年绿色纤维占比提高到25%以上，生物基化学纤维和可降解纤维材料产量年均增长20%以上。莱赛尔纤维作为生物基化学纤维和可降解纤维材料的重要品种的定位是明确的。2）根据中国棉纺织行业协会和中国化学纤维工业协会调研数据。在再生纤维素纤维品种中，粘胶短纤维的占比最高，2021年我国产量387万吨，占比87%。然而粘胶纤维因污染等问题，其发展受到严重制约，先进国家已逐渐退出粘胶纤维市场，亚洲中韩国、日本已趋于逐步停止粘胶纤维生产的状态。2017年，工业和信息化部下发的《粘胶纤维行业规范条件（2017版）》和《粘胶纤维行业规范条件公告管理暂行办法》两个文件，从生产企业布局、工艺装备要求、资源消耗指标、环境保护等方面做出了相关规定，文件明确指出，严禁新建粘胶长丝项目，严格控制新建粘胶短纤项目。莱赛尔纤维弥补了传统再生纤维素纤维强度低、湿模量低和耐碱性差的不足，将成为国内传统粘胶短纤维产业转型升级的重点方向，可视为粘胶短纤维的替代品，市场占比将不断提高。如果仅满足高端纤维需求，我国莱赛尔纤维的需求量约为108万吨；如能满足高性价比的替代需求，则需求量可以放大到445万吨。2018年全球莱赛尔纤维需求量约100万吨/年，并持续以每年16-18%增长率稳定上升。综合来看，莱赛尔纤维行业的快速增长及投资力度，充分反映出其背后的经济价值与拓展空间，以国内莱赛尔纤维在建及规划产能310万吨左右作为基准估算，NMMO的潜在需求量在15万吨以上。现有估算仅限于NMMO在莱赛尔纤维领域的应用，未包含电子化学品领域的应用，以及更多莱赛尔制品商业化所带来的增长潜力。精细化工行业技术水平精细化工行业是知识密集和技术密集型行业，其产品具有合成步骤多、生产工艺过程长的特点，必须具备先进的过程控制技术和科学严谨的管理。一个产品的研发，从产品实验室合成、中试生产到最后大规模工业化制备，需要多学科知识的互相配合和综合运用，渗透着多方面的技术和检测手段，涉及较多专利技术和专有技术，隐含着大量的技术诀窍和技术秘密。产品技术的核心竞争力体现在化学反应过程的选择、过程控制及核心催化剂的选择上，使用不同技术的企业在生产效益与产品质量上差异非常大。此外，由于精细化学品处于产业链上游，其性能及品质对下游产品影响非常大。因此，对下游行业的认知深度以及对痛点的把握，构成了精细化工企业能否深耕产业链的重要因素。从生产方式来看，行业经历了从间歇式生产方式向连续化生产方式的演进过程。（一）精细化工行业间歇式生产间歇式生产也称为单釜式操作，是指间歇性投料，生产完毕后，将釜内物料放出，再投下一釜进行生产。单釜式生产是传统精细化工行业主要的生产方式，需有清洗、投料、生产、卸料等工序，生产周期长、物料暴露率高、危险性高、原材料消耗高、收率低，每釜产品质量有差别，总体产品质量不稳定。同时，工人生产劳动强度大、物料转移过程繁杂，容易对环境产生污染，即使采取节能减排措施，效果仍然有限。提高产量则需要投入多套设备，几条生产线同时运行，投资金额多，占地面积大，管理难度加大，对安全生产、质量控制、资源综合利用等都带来压力。（二）精细化工行业连续化生产连续化生产是指通过连续化、成套化、自动化、规模化的精细化工产品生产设备及工艺，实现连续进料、连续出料生产精细化工产品，连续化生产可以大幅度提升单套装置及企业的产能，产品质量稳定可控，而且实现了各种资源的循环利用，降低了能耗和物耗，对环境更加友好。连续化生产的主要特点包括以全封闭式生产系统替代开放式生产系统；在封闭系统中完成产品的连续化合成、物料的连续循环、回收利用；多效、梯级能源利用方案的设计，可降低能耗水平；单套连续化生产设备产能提升，投资成本降低。从绿色化水平来看，化工行业整体的三废排放总量仍然较大，各污染物的排放量居于工业行业的前列，绿色化学的工业化应用在国内更是处于萌芽阶段，各类化学品的绿色合成工艺研发难度大，成熟的绿色合成工艺渗透率仍然不足。国家出台一系列重要政策法规旨在促进化工行业绿色低碳可持续发展，2022年1月中国石油和化学工业联合会发布了《石化绿色低碳工艺名录（2021年版）》，入选工艺为工业化应用中成熟的绿色低碳工艺，旨在引导企业投资时项目工艺的选择。绿色化学引领化工行业高质量发展已成为必然趋势。现阶段，我国的精细化工行业技术水平在自主创新能力和国际竞争力方面有了显著提高，并呈现以下特点：1）具备中间体、中间产品及核心催化剂的自主研发及生产能力的企业竞争力较强；2）逐步从原始的模仿转变为自主创新；3）开始注重绿色合成工艺的研发，以实现清洁生产和循环经济。引导合理布局（一）优化新建产能布局贯彻国家区域重大战略、区域协调发展战略、主体功能区战略，依据国土空间规划，推动原材料工业空间布局调整优化。落实石化产业规划布局方案，严禁新建规划外对二甲苯和乙烯项目。优化危险化学品生产布局，禁止在化工园区外新建、扩建危险化学品生产项目，危险化学品生产项目外部安全防护距离要符合相关要求。推进重点流域化工企业搬迁改造，进入合规的化工园区。鼓励钢铁冶炼项目依托具备条件的现有钢铁冶炼生产厂区集聚建设。沿海地区有序布局利用境外资源的氧化铝等项目。科学投放砂石资源采矿权，合理布局一批大型机制砂石生产基地。支持地方结合自身优势和产业基础，合理布局符合战略性新兴产业分类目录的新材料项目。（二）推进规范化集群化发展制定化工园区认定条件，指导地方认定一批化工园区，引导化工企业集聚规范化发展。推动石化化工行业探索现代煤化工与传统炼化产业、可再生能源发电制氢产业互补发展，引导钢铁行业依托城市矿山建设分布式短流程钢厂，促进电解铝行业布局由煤—电—铝向水电、风电等清洁能源—铝转移，推动建材行业向协同处置废弃物的循环经济发展模式转变。推动原材料领域国家新型工业化产业示范基地建设，促进产业集聚向集群转型提升。聚焦产业基础好、比较优势突出、技术领先的行业细分领域或重点产品，发挥产业链龙头企业引领带头作用，推动要素聚集和价值提升，强化专业化协作和配套能力，打造一批石化化工、钢铁、有色金属、稀土、绿色建材、新材料产业集群。及时发布产能预警，防止地方盲目重复建设。提高产品质量（一）加强质量管理和过程管控持续开展原材料工业质量提升行动，提高产品质量的稳定性、可靠性和适用性。推广普及卓越绩效、质量诊断、质量持续改进等先进生产管理模式。引导企业加强全面质量管理，加大产品测试评价、设备维修保障、人员岗位培训、供应商质量管控、用户投诉反馈、制造风险分析等环节工作力度。加强质量管理数字化创新与应用，引导企业充分利用云计算、大数据、区块链、人工智能、工业互联网等新一代信息技术手段，推广先进成型和加工方法、在线检测、智能制造等，建立满足应用需求的生产过程控制及质量管控体系，健全化肥、水泥、防水材料、隔热保温材料等产品全生命周期质量控制和追溯机制。（二）推进产品标准和品牌建设以国际先进质量标准为标杆，加强材料标准体系化建设，完善和修订十四五原材料工业标准体系，建立覆盖产品全生命周期、上下游协同的标准体系，促进资源节约和材料合理应用。聚焦重大技术装备、重大工程等需要，培育一批耐候钢、轴承钢、航空铝材、高性能混凝土、人工晶体、复合材料等高端材料团体标准。围绕消费升级、绿色发展等方向，修订和提升建筑用钢、铜水（气）管、防水保温材料、装饰装修材料、生物基材料等大宗材料及产品标准。深度参与国际标准化工作，牵头制定优势行业国际标准。引导企业强化品牌发展战略，鼓励企业制定高于推荐性标准相关技术要求的企业标准。鼓励石化化工、钢铁、有色金属、建材等行业协会及专业机构开展品牌培育管理体系行业标准宣贯、质量标杆和品牌评价活动，加强行业自律，加大产业集群质量品牌、企业品牌等培育和宣传力度，提高品牌影响力。（三）健全质量评价和认证体系组建质量提升技术基础公共服务平台，提升矿产品、冶炼产品、烧结产品、加工材等产品稳定性试验验证、环境适应性评价、故障与缺陷分析、计量认证等质量评价能力，完善质量评价体系，推动过程能力评价。开展原材料工业企业计量能力提升行动，鼓励企业完善测量管理体系，加强测量设备确认和测量过程控制，建立企业计量保障体系。推动钢铁、有色金属、建材等行业开展质量分级评价，加强与产品标准、计量、检测技术的有效衔接。（四）持续开展绿色建材认证建立新材料认证体系，支持市场化、专业化第三方高端质量认证机构建设，推进质量符合性、工艺稳定性、服役适用性的全产业链、全生命周期、全域评价示范，打造国际化认证品牌，积极推进国际认证机构间认证结果与评价标准互认。推进超低排放和清洁生产推进实施钢铁行业超低排放改造，研究推动化工、焦化、电解铝、铜冶炼、铅锌冶炼、水泥、玻璃、耐火材料、石墨深加工、陶瓷等重点行业实施超低排放。鼓励石化化工企业开展初期雨水收集处理，石化化工、钢铁等行业组织企业开展内部节水改造。对生产、使用、排放优先控制化学品的企业，实施强制性清洁生产审核，推动石化化工、有色金属、建材等重点行业制定清洁生产改造提升计划，创新原材料重点行业清洁生产推行模式。加强工业园区尾气资源集中规划管理和水梯次利用、集中处理，推进工业尾气循环化、清洁化、高值化利用。加强有色金属行业重金属污染治理，无害化处理含砷冶炼渣、铝灰等危险废物。限制和逐步淘汰高毒、高污染、高环境风险化工产品和工艺技术，禁止非法生产、使用持久性有机污染物，禁止非法生产添汞产品。支持企业研究开发、推广应用减少工业固废产生量和降低工业固废危害性的生产工艺和设备。强化产品全生命周期绿色发展理念，大力推广绿色工艺和绿色产品。引导企业和园区开展卓越环保绩效管理，加强智能管控一体化治理，全面建设绿色工厂和绿色园区。加强矿山生态修复，建设绿色矿山。制修订一批环保排放、节水等重点标准。促进产业供