聚羧酸減水劑聚醚初步調(diào)研報(bào)告

聚羧酸減水劑聚醚單體項(xiàng)目調(diào)研報(bào)告調(diào)研單位2015年3月第一章產(chǎn)品概述 1.1產(chǎn)品介紹 1.2產(chǎn)品性質(zhì)及用途第二章行業(yè)發(fā)展情況及預(yù)測(cè) 2.1國(guó)內(nèi)生產(chǎn)情況3.32.2國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)2.3產(chǎn)品市場(chǎng)情況分析及預(yù)測(cè)2.4國(guó)內(nèi)市場(chǎng)價(jià)格情況第三章產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)3.1間歇釜式乙氧基化工藝3.2 Buss回路乙氧基化工藝 73.3 Press噴霧式乙氧基化工藝 7\o"CurrentDocument"第四章原料分析 74.1環(huán)氧乙烷 84.2丙烯酸 9第五章產(chǎn)品下游分析115.1 混凝土.5.2 預(yù)拌混凝土1111第一章產(chǎn)品概述產(chǎn)品介紹聚羧酸減水劑是繼木鈣為代表的普通減水劑和以萘系為代表的高效減水劑之后發(fā)展起來(lái)的第三代高性能減水劑，是目前水泥混凝土運(yùn)用中最重要的一種水泥分散劑，其主要成分是分子量為5000－50000的聚羧酸聚合物。它是集減水、保坍、增強(qiáng)、防收縮及環(huán)保等于一身的具有優(yōu)良性能的系列減水劑，克服了傳統(tǒng)減水劑一些弊端，具有摻量低、保坍性能好、混凝土收縮率低、分子結(jié)構(gòu)上可調(diào)性強(qiáng)、高性能化的潛力大、生產(chǎn)過(guò)程中不使用甲醛等突出優(yōu)點(diǎn)，是用于配制高強(qiáng)、高性能混凝土的理想外加劑。同時(shí)可以通過(guò)與各種摻和料復(fù)配而成多功能外加劑，如泵送劑、早強(qiáng)劑、抗?jié)B防水劑、緩凝劑等。合成聚羧酸減水劑的活性單體主要以不飽和脂類和不飽和醚類為主，是減水劑功能性結(jié)構(gòu)的主要貢獻(xiàn)者，大單體是生產(chǎn)減水劑的重要原料，其市場(chǎng)前景隨著減水劑產(chǎn)品的發(fā)展而普遍看好。針對(duì)不同功能的減水劑，用于合成的不飽和醚類減水劑大單體種類主要包括APEG、TPEG和MPEG三種，另有少量HPEG作為HPEG的替代品有少量的生產(chǎn)。產(chǎn)品性質(zhì)及用途酯類聚羧酸減水劑單體生產(chǎn)該類聚羧酸減水劑的大單體上基本不含雙鍵，先把醚和不飽和酸酯化生成酯類單體,再用于合成減水劑。與醚類聚羧酸減水劑相比，酯類聚羧酸減水劑具有更好的水泥適應(yīng)性，減水量更高，適應(yīng)范圍更廣。醚類聚羧酸減水劑單體生產(chǎn)該類聚羧酸減水劑的大單體含雙鍵，直接和不飽和酸反應(yīng)接枝,得到醚類減水劑。與酯類聚羧酸減水劑相比，醚類聚羧酸減水劑因合成時(shí)對(duì)聚醚單體的改性，對(duì)針對(duì)水泥改進(jìn)，提高保坍、減水效果。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主要以醚類聚羧酸減水劑的生產(chǎn)和使用為主。第二章行業(yè)發(fā)展情況及預(yù)測(cè)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)情況國(guó)內(nèi)聚羧酸減水劑生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈自上到下漸次分散，上游企業(yè)向下游行業(yè)滲透。聚羧酸減水劑產(chǎn)業(yè)鏈中，由于聚醚單體的生產(chǎn)技術(shù)要求高，原材料環(huán)氧乙烷又屬于易燃易爆危險(xiǎn)化學(xué)品，國(guó)內(nèi)目前掌握全部技術(shù)并量產(chǎn)的企業(yè)較少。同時(shí)，由于減水劑濃縮液的市場(chǎng)巨大，又受到運(yùn)送半徑的限制，生產(chǎn)聚醚單體的企業(yè)向產(chǎn)業(yè)鏈下方雖然有所滲透，減水劑濃縮液的市場(chǎng)目前主要由專門從事濃縮液的企業(yè)占據(jù)隨著政府的大力推廣，聚羧酸減水劑需求量逐漸上升，2012年聚羧酸減水劑占到減水劑總需求量比重為37%，較2007年的14.6%取得了顯著增長(zhǎng)。隨著所占比重逐漸加大，聚羧酸減水劑將成為減水劑行業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品。2009年中國(guó)聚羧酸減水劑銷量126.8萬(wàn)噸，到2012年增長(zhǎng)到230萬(wàn)噸，年均增速超過(guò)20%。2013年仍保持高速增長(zhǎng)，全年生產(chǎn)總量達(dá)360萬(wàn)噸，占減水劑總需求量達(dá)到了51.43%，超過(guò)了二代萘系減水劑。與聚羧酸減水劑的快速發(fā)展相一致，聚羧酸減水劑聚醚單體也在快速發(fā)展。2012年中國(guó)聚羧酸減水劑所需聚醚超過(guò)40萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)2015年減水劑用聚醚需求力量將達(dá)到90萬(wàn)噸以上，年增長(zhǎng)率超過(guò)20%，如下圖所示：聚醚需求量變化趨勢(shì)及預(yù)計(jì)（萬(wàn)噸）聚羧酸減水劑產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)發(fā)展時(shí)間尚短，行業(yè)正處于高速發(fā)展時(shí)期。聚羧酸減水劑濃縮液的生產(chǎn)企業(yè)達(dá)到了幾百家，主要可分為兩類：一類是以對(duì)外銷售為主的、專業(yè)生產(chǎn)聚羧酸減水劑濃縮液的企業(yè)；另一類是將聚羧酸減水劑濃縮液繼續(xù)用于復(fù)配生產(chǎn)泵送劑的生產(chǎn)企業(yè)，該類企業(yè)占濃縮液生產(chǎn)企業(yè)的大多數(shù)。國(guó)內(nèi)主要聚羧酸減水劑生產(chǎn)企業(yè)如下表：表1.國(guó)內(nèi)主要聚羧酸減水劑生產(chǎn)企業(yè)

序號(hào)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能（萬(wàn)噸）1江蘇蘇博特3452大津飛龍203科之杰19?54武漢格瑞林13?55華偉銀凱116西黃騰107W安育才8.78一西凱迪7.59廣東紅墻710深圳五山5.6國(guó)內(nèi)的聚羧酸減水劑用聚醚生產(chǎn)廠家目前已達(dá)到80家，規(guī)模多在2-3萬(wàn)噸左右。由于聚羧酸減水劑單體生產(chǎn)企業(yè)多同時(shí)生產(chǎn)非離子表面活性劑，兩者產(chǎn)能可以以一定比例互相轉(zhuǎn)化，故尚無(wú)具體產(chǎn)能數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。行業(yè)內(nèi)的6家主要規(guī)模企業(yè)包括：表2.國(guó)內(nèi)主要聚羧酸減水劑單體聚醚生產(chǎn)企業(yè)序號(hào)生產(chǎn)企業(yè)2013產(chǎn)量（萬(wàn)噸）1遼亍奧克17.82-隆化5.13浙江3.54上海臺(tái)界3.05佳化化學(xué)5.86撫順東科4.52.3產(chǎn)品市場(chǎng)情況分析及預(yù)測(cè)2008-2013年中國(guó)經(jīng)歷了5年建設(shè)高峰期,從2014年開始我們的水泥消費(fèi)將見頂,上半年產(chǎn)量增長(zhǎng)3.9%，達(dá)到11.4億噸；預(yù)計(jì)全年增長(zhǎng)5%左右，達(dá)到億噸。年開始回落表明25.252015,中國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)開始進(jìn)入調(diào)整期。所以，未來(lái)聚羧酸系減水劑的發(fā)展動(dòng)力主要來(lái)源于兩個(gè)替代，一是預(yù)拌混凝土及砂漿的全面推廣對(duì)傳統(tǒng)現(xiàn)辦混凝土及砂漿的替代；二是聚羧酸系減水劑對(duì)傳統(tǒng)萘系等減水劑的替代。聚羧酸減水劑發(fā)展預(yù)測(cè)如下表所示：

表2.聚羧酸減水劑發(fā)展預(yù)測(cè)年份水泥產(chǎn)量（億噸）預(yù)拌商品混凝土（億立方米）減水劑表觀消費(fèi)量（萬(wàn)噸）聚羧酸減水劑表觀消費(fèi)量（萬(wàn)噸）比%（）200612.044.8317915)8.4200713.546.092283615.8200813.837.092616023.0200916.298.213399026.6201018.6812.0742512529.4201120.6315.4751118035.3201222.2218.5060323038.1201324.0421.9670036051.4201425.5024.8080548059.6201524.5026.8084957067.1201725.2029.2090061067.82?4國(guó)內(nèi)幣場(chǎng)價(jià)格情況國(guó)內(nèi)減水劑聚醚產(chǎn)品價(jià)格主要受國(guó)內(nèi)環(huán)氧乙烷市場(chǎng)價(jià)格的影響，前期受中石化等企業(yè)環(huán)氧乙烷定價(jià)權(quán)的制約，產(chǎn)品價(jià)格持續(xù)高位。隨著環(huán)氧乙烷裝置的新建、擴(kuò)建，部分下游用戶開始配套自己的環(huán)氧乙烷裝置，已有的EO/EG裝置也在調(diào)整EO和EG的產(chǎn)能比例，增加EO的產(chǎn)量，減水劑聚醚產(chǎn)品價(jià)格也隨之變化，總體利潤(rùn)空間仍得到保持。2014年末，受國(guó)際原油價(jià)格暴跌影響，環(huán)氧乙烷價(jià)格也出現(xiàn)跳水，減水劑聚醚產(chǎn)品價(jià)格也隨之下降，同時(shí)隨著冬季到來(lái)，下游生產(chǎn)用量減少，觀望氣氛濃厚，利潤(rùn)空間受到壓，預(yù)計(jì)2015年4月份后市場(chǎng)將回暖。減水劑聚醚單體價(jià)格走勢(shì)圖如下圖，圖1.2013年-2015年減水劑聚醚單體與EO價(jià)格走勢(shì)圖E0TPEG160001400012000100002013年7E0TPEG160001400012000100002013年7月2013年初月2014年1月2014年5月2014 8月2014年“月2015^2<APEG-B-MPEG8000 '—2012年12月2013年3第三章產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)目前，合成聚羧酸減水劑聚醚單體主要有3種：APEG、MPEG和TPEG。聚羧酸減水劑聚醚的主要合成通過(guò)乙氧基化反應(yīng)完成。乙氧基化合成反應(yīng)以EO為原料，與眾多起始劑在催化劑的作用下發(fā)生加成聚合反應(yīng)，生產(chǎn)出不同分子量的各類聚氧乙烯醚，根據(jù)分子量和改性基團(tuán)的不同可以作為非離子表面活性劑、減水劑聚醚等用于下游日化洗滌、醫(yī)藥、紡織和塑料軟泡和減水劑等的生產(chǎn)。產(chǎn)品分子量可以通過(guò)催化劑、封頭基團(tuán)以及環(huán)氧乙烷的比例等方法調(diào)節(jié)，設(shè)備以高壓反應(yīng)釜為主，適用性高，可生產(chǎn)不同的產(chǎn)品。目前該技術(shù)的主要工藝包括：間歇釜式乙氧基化工藝自乙氧基化反應(yīng)工業(yè)化以來(lái)，間歇釜式攪拌工藝一直占有重要的地位。目前國(guó)內(nèi)外仍有一些裝置采用此工藝生產(chǎn)路線，主要是一些年產(chǎn)萬(wàn)噸以下的中小規(guī)模生產(chǎn)廠。該工藝特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小、見效快，操作彈性大，缺點(diǎn)是傳熱、傳質(zhì)效果差，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，副反應(yīng)較多，容易產(chǎn)生EO泄漏而造成生產(chǎn)事故。Buss回路乙氧基化工藝該工藝技術(shù)在上世紀(jì)80年代末由瑞士Buss公司開發(fā)，其核心是雙通路高效反應(yīng)混合器，能夠有效的限定和控制反應(yīng)中的汽-液接觸區(qū)域，使反應(yīng)迅速進(jìn)行。反應(yīng)速率高、時(shí)間短、反應(yīng)熱迅速移走，溫度控制準(zhǔn)確，有效的抑制了副反應(yīng)。Press噴霧式乙氧基化工藝該工藝是在1962年由意大利Pressindustria公司開發(fā)的間歇噴霧式反應(yīng)器基礎(chǔ)上發(fā)展完善。其反應(yīng)器在加壓情況下將e。以氣態(tài)充滿反應(yīng)器，將起始劑和催化劑在混合液體加熱后經(jīng)泵和噴嘴以霧狀噴入EO氣相中，極大的增加了反應(yīng)接觸表面起，使反應(yīng)快速完成，速率加快，大大地縮短了生產(chǎn)周期，并提高了產(chǎn)品質(zhì)量。第四章原料分析合成聚羧酸減水劑主要以烯酯類酸、環(huán)氧烯醚等為原料進(jìn)行聚合生產(chǎn)，環(huán)氧烯聚醚主要以環(huán)氧乙烷、丙烯酸、異戊烯醇等為原料，通過(guò)乙氧基化反應(yīng)等手段生產(chǎn)得到，生產(chǎn)原料分析如下：環(huán)氧乙烷目前，我國(guó)環(huán)氧乙烷和乙二醇多為聯(lián)產(chǎn)裝置，廠家可根據(jù)市場(chǎng)情況及時(shí)調(diào)整環(huán)氧乙烷和乙二醇的生產(chǎn)比例，以達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)收益。近年，在需求持續(xù)增加的帶動(dòng)下，我國(guó)環(huán)氧乙烷新項(xiàng)目不斷上馬，商品環(huán)氧乙烷生產(chǎn)能力穩(wěn)步增加。2011年我國(guó)商品環(huán)氧乙烷生產(chǎn)能力達(dá)到約134.4萬(wàn)噸/年，主要生產(chǎn)廠家如下表：表12011年國(guó)內(nèi)環(huán)氧乙烷生產(chǎn)企業(yè)情況（單位：萬(wàn)噸/年）

序號(hào)企業(yè)名稱EG產(chǎn)能商品EO產(chǎn)能技術(shù)來(lái)源備注1嘉興三江化工018SD6萬(wàn)噸x32中石化上海石化60.514SD3中石油吉林石化1611SD4中石化揚(yáng)子石化26.410SD5鎮(zhèn)海煉化6510DOW6遼寧北方華錦集團(tuán)2010SD7三江湖石一期010SD8中石油遼陽(yáng)石化206.4UCC9南京德納化工06SD乙丁醇醚配套10玉皇化工06乙醇制環(huán)氧乙烷11滕州辰龍集團(tuán)0.456乙醇制環(huán)氧乙烷12中石化北京東方54SD13中石化茂名石化10.54SHELL14中石油撫順石化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83SD序號(hào)企業(yè)名稱EG產(chǎn)能商品EO產(chǎn)能技術(shù)來(lái)源備注18安徽豐原生化22乙醇制環(huán)氧乙烷19阿克蘇諾貝爾01.7SD乙胺配套20中海殼牌351.2SHELL21中石油獨(dú)山子石化50.1SD22南京揚(yáng)子巴斯夫300SD合計(jì)134.4由于環(huán)氧乙烷產(chǎn)品具有易J燃易爆的特點(diǎn)及儲(chǔ)運(yùn)和運(yùn)輸?shù)南拗?，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品必須及時(shí)銷售出去，因此庫(kù)存很少，其產(chǎn)量與銷售量基本平衡。表22012-2015年環(huán)氧乙烷擴(kuò)能狀況生產(chǎn)廠家商品EO生產(chǎn)能力所屬企業(yè)投產(chǎn)時(shí)間單位：萬(wàn)噸三江湖石一期10三江化工2012年初二江化工湖石二期10三江化工2013年三江化工四期10三江化工2013年底武漢石化10中石化2012年底永安藥業(yè)4永安藥業(yè)預(yù)計(jì)2012年江蘇金燕化工12金燕化工2012-2013年大連渤海6大連2012-2013年四川乙烯5四川石化2013-2014年吉林眾鑫12吉林眾鑫2012年年底合計(jì)79根據(jù)下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，由于新建的環(huán)氧乙烷裝置大部分都聯(lián)產(chǎn)乙二醇，因此未來(lái)的環(huán)氧乙烷仍主要用于乙二醇的生產(chǎn)。2011到2015年，我國(guó)環(huán)氧乙烷將步入一個(gè)快速發(fā)展期，多家企業(yè)計(jì)劃建設(shè)規(guī)?；h(huán)氧乙烷生產(chǎn)裝置，環(huán)氧乙烷生產(chǎn)能力及下游產(chǎn)業(yè)均將快速增加，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2012-2015年我國(guó)還將新增加環(huán)氧乙烷生產(chǎn)能力約79萬(wàn)噸左右，預(yù)計(jì)至2014-2015年底環(huán)氧乙烷產(chǎn)能屆時(shí)將會(huì)突破230-260萬(wàn)噸左右。丙烯酸2011年國(guó)內(nèi)酯化級(jí)丙烯酸產(chǎn)能達(dá)到124.6萬(wàn)噸/年，冰晶級(jí)丙烯酸25.4萬(wàn)噸/年，各種酯類總產(chǎn)能達(dá)到141.6萬(wàn)噸/年，其中甲酯18.4萬(wàn)噸/年，乙酯18.3萬(wàn)噸/年，丁酯88萬(wàn)噸/年，辛酯17萬(wàn)噸/年。2011年國(guó)內(nèi)丙烯酸及酯主要生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)能力見表2.2-6。2011年國(guó)內(nèi)粗酸（CAA）產(chǎn)量116?5萬(wàn)噸，冰晶級(jí)丙烯酸（GAA）產(chǎn)量23?1萬(wàn)噸，酯化級(jí)丙烯酸（PAA）產(chǎn)量6.9萬(wàn)噸，丙烯酸酯產(chǎn)量116?3萬(wàn)噸。2011年

國(guó)內(nèi)丙烯酸及酯產(chǎn)量見表2.2-7。表2.2-62011年國(guó)內(nèi)丙烯酸及酯生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)能力（萬(wàn)噸/年）序號(hào)公司CAAGAAPAAMAEABA2-EHA酯類合計(jì)1北京東方8.02.40.51.51.55.0-8.02浙江衛(wèi)星16.00.00.03.04.010.04.021.03沈陽(yáng)蠟化8.00.00.01.01.08.02.012.04江蘇裕廊20.510.05.54.04.07.04.019.05吉林石化2.70.00.01.5-2.00.03.56上海華誼23.03.00.00.03.020.03.026.07揚(yáng)巴16.07.03.32.82.810.00.015.58寧波臺(tái)塑16.03.00.03.01.012.04.020.09開泰實(shí)業(yè)3.00.03.00.60.00.00.00.610正和集團(tuán)3.40.03.40.00.06.00.06.011蘭州石化8.00.00.01.01.08.00.010.0合計(jì)124.625.415.718.418.38817.0141.6備注：CAA-粗酸，GAA-冰晶級(jí)丙烯酸，PAA-酯化級(jí)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年國(guó)內(nèi)丙烯酸及酯裝置產(chǎn)量（萬(wàn)噸）序號(hào)公司CAAGAAPAAMAEABA2-EHA酯類合計(jì)1北京東方8.42.40.60.91.55.70.18.22浙江衛(wèi)星12.00.00.01.53.110.20.815.63沈陽(yáng)蠟化8.90.00.00.31.411.80.013.54江蘇裕廊17.58.83.10.61.86.01.610.05吉林石化2.70.00.01.20.01.80.03.06上海華誼23.73.00.00.02.718.53.224.47南京揚(yáng)巴15.35.30.04.10.011.50.015.68寧波臺(tái)塑14.53.50.01.00.010.33.314.69開泰實(shí)業(yè)3.00.02.70.40.00.00.00.410正和集團(tuán)2.90.00.60.00.03.70.03.711蘭州石化7.60.00.00.00.07.30.07.3合計(jì)116.523.16.910.010.486.99.0116.3備注：CAA-粗酸，GAA-冰晶級(jí)丙烯酸，PAA-酯化級(jí)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。由于下游需求拉動(dòng)，國(guó)內(nèi)丙烯酸項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)入高峰期。2012~2015年國(guó)內(nèi)丙烯酸生產(chǎn)能力新增104萬(wàn)噸/年，冰晶級(jí)丙烯酸新增30萬(wàn)噸/年，丙烯酸酯新增122萬(wàn)噸/年，其中丙烯酸丁酯增加110萬(wàn)噸/年，占丙烯酸酯增量的90%。由于丙烯酸丁酯約占丙烯酸酯消費(fèi)量的75%左右，所以新增能力以配套丙烯酸丁酯為主，且多數(shù)企業(yè)只選擇配套丁酯，不考慮其他酯類預(yù)計(jì)2015年國(guó)內(nèi)丙烯酸生產(chǎn)能力將達(dá)到228.6萬(wàn)噸/年，冰晶級(jí)丙烯酸為55.4萬(wàn)噸/年，丙烯酸酯為263?6萬(wàn)噸/年。2012—2015年國(guó)內(nèi)丙烯酸及酯在建項(xiàng)目情況見表2.2-8。表2.2-82012—2015年國(guó)內(nèi)丙烯酸及酯在建項(xiàng)目情況（萬(wàn)噸/年）建設(shè)單位丙烯酸冰晶級(jí)丙烯酸丙烯酸酯揚(yáng)子-巴斯夫1210（丁酯）中海油惠州1416(丁酯10）江蘇裕廊161010（丁酯）江蘇三木128（丁酯）煙臺(tái)萬(wàn)華3042(丁酯36）山東開泰828［丁酯寧波臺(tái)塑16612（丁酯）江蘇炎州集團(tuán)88（丁酯）江門謙信-8（丁酯）合計(jì)10430122第五章產(chǎn)品下游分析聚羧酸減水劑下游主要應(yīng)用于混凝土行業(yè)。混凝土混凝土，是指由膠凝材料將集料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料的統(tǒng)稱。通常講的混凝土是指用水泥作膠凝材料，砂、石作集料；與水（加或不加外加劑和摻合料）按一定比例配合，經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)而得的水泥混凝土，也稱普通混凝土（現(xiàn)拌混凝土），其廣泛應(yīng)用于土木工程。預(yù)拌混凝土預(yù)拌混凝土是相對(duì)于現(xiàn)拌混凝土而言，是指對(duì)水泥、骨料（主要指砂、石）空氣、水以及根據(jù)需要摻入的混凝土外加劑、各種礦物摻合料等按一定比例進(jìn)行攪拌后的多相