聚丙烯酰胺行業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查及投資策略報告

聚丙烯酰胺行業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查及投資策略報告

大宗化工產(chǎn)品生產(chǎn)集中度進一步提高，產(chǎn)能利用率達到80%以上；乙烯當(dāng)量保障水平大幅提升，化工新材料保障水平達到75%以上。城鎮(zhèn)人口密集區(qū)危險化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)搬遷改造任務(wù)全面完成，形成70個左右具有競爭優(yōu)勢的化工園區(qū)。到2025年，化工園區(qū)產(chǎn)值占行業(yè)總產(chǎn)值70%以上。各地有關(guān)部門要結(jié)合本地實際，將重點任務(wù)統(tǒng)籌納入部門重點工作，強化事中事后監(jiān)管，協(xié)調(diào)推進任務(wù)落實。有關(guān)企業(yè)要結(jié)合自身實際，按照主要目標(biāo)和重點任務(wù)，務(wù)實推進相關(guān)工作，依法披露環(huán)境信息。相關(guān)行業(yè)組織要發(fā)揮橋梁紐帶作用，積極服務(wù)指導(dǎo)，強化行業(yè)自律。加強政策宣貫解讀，積極回應(yīng)社會輿論和民眾合理關(guān)切，切實提升社會公眾對石化化工的科學(xué)理性認(rèn)知。加快綠色低碳發(fā)展（一）發(fā)揮碳固定碳消納優(yōu)勢，協(xié)同推進產(chǎn)業(yè)鏈碳減排有序推動石化化工行業(yè)重點領(lǐng)域節(jié)能降碳，提高行業(yè)能效水平。擬制高碳產(chǎn)品目錄，穩(wěn)妥調(diào)控部分高碳產(chǎn)品出口。提升中低品位熱能利用水平，推動用能設(shè)施電氣化改造，合理引導(dǎo)燃料以氣代煤，適度增加富氫原料比重。鼓勵石化化工企業(yè)因地制宜、合理有序開發(fā)利用綠氫，推進煉化、煤化工與綠電、綠氫等產(chǎn)業(yè)耦合示范，利用煉化、煤化工裝置所排二氧化碳純度高、捕集成本低等特點，開展二氧化碳規(guī)?；都?、封存、驅(qū)油和制化學(xué)品等示范。加快原油直接裂解制乙烯、合成氣一步法制烯烴、智能連續(xù)化微反應(yīng)制備化工產(chǎn)品等節(jié)能降碳技術(shù)開發(fā)應(yīng)用。（二）著力發(fā)展清潔生產(chǎn)綠色制造，培育壯大生物化工滾動開展綠色工藝、綠色產(chǎn)品、綠色工廠、綠色供應(yīng)鏈和綠色園區(qū)認(rèn)定，構(gòu)建全生命周期綠色制造體系。鼓勵企業(yè)采用清潔生產(chǎn)技術(shù)裝備改造提升，從源頭促進工業(yè)廢物減量化。推進全過程揮發(fā)性有機物污染治理，加大含鹽、高氨氮等廢水治理力度，推進氨堿法生產(chǎn)純堿廢渣、廢液的環(huán)保整治，提升廢催化劑、廢酸、廢鹽等危險廢物利用處置能力，推進（聚）氯乙烯生產(chǎn)無汞化。積極發(fā)展生物化工，鼓勵基于生物資源，發(fā)展生物質(zhì)利用、生物煉制所需酶種，推廣新型生物菌種；強化生物基大宗化學(xué)品與現(xiàn)有化工材料產(chǎn)業(yè)鏈銜接，開發(fā)生態(tài)環(huán)境友好的生物基材料，實現(xiàn)對傳統(tǒng)石油基產(chǎn)品的部分替代。加強有毒有害化學(xué)物質(zhì)綠色替代品研發(fā)應(yīng)用，防控新污染物環(huán)境風(fēng)險。（三）促進行業(yè)間耦合發(fā)展，提高資源循環(huán)利用效率推動石化化工與建材、冶金、節(jié)能環(huán)保等行業(yè)耦合發(fā)展，提高磷石膏、鈦石膏、氟石膏、脫硫石膏等工業(yè)副產(chǎn)石膏、電石渣、堿渣、粉煤灰等固廢綜合利用水平。鼓勵企業(yè)加強磷鉀伴生資源、工業(yè)廢鹽、礦山尾礦以及黃磷尾氣、電石爐氣、煉廠平衡尾氣等資源化利用和無害化處置。有序發(fā)展和科學(xué)推廣生物可降解塑料，推動廢塑料、廢棄橡膠等廢舊化工材料再生和循環(huán)利用。主要目標(biāo)到2025年，石化化工行業(yè)基本形成自主創(chuàng)新能力強、結(jié)構(gòu)布局合理、綠色安全低碳的高質(zhì)量發(fā)展格局，高端產(chǎn)品保障能力大幅提高，核心競爭能力明顯增強，高水平自立自強邁出堅實步伐。（一）創(chuàng)新發(fā)展原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新能力持續(xù)增強，到2025年，規(guī)上企業(yè)研發(fā)投入占主營業(yè)務(wù)收入比重達到1．5%以上；突破20項以上關(guān)鍵共性技術(shù)和40項以上關(guān)鍵新產(chǎn)品。（二）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)大宗化工產(chǎn)品生產(chǎn)集中度進一步提高，產(chǎn)能利用率達到80%以上；乙烯當(dāng)量保障水平大幅提升，化工新材料保障水平達到75%以上。（三）產(chǎn)業(yè)布局城鎮(zhèn)人口密集區(qū)危險化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)搬遷改造任務(wù)全面完成，形成70個左右具有競爭優(yōu)勢的化工園區(qū)。到2025年，化工園區(qū)產(chǎn)值占行業(yè)總產(chǎn)值70%以上。（四）數(shù)字化轉(zhuǎn)型石化，煤化工等重點領(lǐng)域企業(yè)主要生產(chǎn)裝置自控率達到95%以上，建成30個左右智能制造示范工廠、50家左右智慧化工示范園區(qū)。（五）綠色安全大宗產(chǎn)品單位產(chǎn)品能耗和碳排放明顯下降，揮發(fā)性有機物排放總量比十三五降低10%以上，本質(zhì)安全水平顯著提高，有效遏制重特大生產(chǎn)安全事故。引導(dǎo)化工項目進區(qū)入園，促進高水平集聚發(fā)展推動化工園區(qū)規(guī)范化發(fā)展，依法依規(guī)利用綜合標(biāo)準(zhǔn)倒逼園區(qū)防范化解安全環(huán)境風(fēng)險，加快園區(qū)污染防治等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加強園區(qū)污水管網(wǎng)排查整治，提升本質(zhì)安全和清潔生產(chǎn)水平。引導(dǎo)園區(qū)內(nèi)企業(yè)循環(huán)生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)耦合發(fā)展，鼓勵化工園區(qū)間錯位、差異化發(fā)展，與冶金、建材、紡織、電子等行業(yè)協(xié)同布局。鼓勵化工園區(qū)建設(shè)科技創(chuàng)新及科研成果孵化平臺、智能化管理系統(tǒng)。嚴(yán)格執(zhí)行危險化學(xué)品禁限控目錄，新建危險化學(xué)品生產(chǎn)項目必須進入一般或較低安全風(fēng)險的化工園區(qū)（與其他行業(yè)生產(chǎn)裝置配套建設(shè)的項目除外），引導(dǎo)其他石化化工項目在化工園區(qū)發(fā)展。攻克核心技術(shù)，增強創(chuàng)新發(fā)展動力加快突破新型催化、綠色合成、功能-結(jié)構(gòu)一體化高分子材料制造、綠氫規(guī)?；瘧?yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)，布局基礎(chǔ)化學(xué)品短流程制備、智能仿生材料、新型儲能材料等前沿技術(shù)，鞏固提升微反應(yīng)連續(xù)流、反應(yīng)-分離耦合、高效提純濃縮、等離子體、超重力場等過程強化技術(shù)。聚焦重大項目需求，突破特殊結(jié)構(gòu)反應(yīng)器、大功率電加熱爐、大型專用機泵、閥門、控制系統(tǒng)等重要裝備及零部件制造技術(shù)，著力開發(fā)推廣工藝參數(shù)在線檢測、物性結(jié)構(gòu)在線快速識別判定等感知技術(shù)以及過程控制軟件、全流程智能控制系統(tǒng)、故障診斷與預(yù)測性維護等控制技術(shù)。聚丙烯酰胺行業(yè)技術(shù)水平及技術(shù)特點聚丙烯酰胺以丙烯腈為主要原料，經(jīng)水合反應(yīng)生成丙烯酰胺，再經(jīng)聚合反應(yīng)而成。（一）聚丙烯酰胺生產(chǎn)技術(shù)聚丙烯酰胺生產(chǎn)是以丙烯酰胺水溶液為原料，在引發(fā)劑的作用下，進行聚合反應(yīng)，在反應(yīng)完成后生成的聚丙烯酰胺膠塊經(jīng)過切割、造粒、干燥、粉碎，最終制得聚丙烯酰胺產(chǎn)品。關(guān)鍵工藝是聚合反應(yīng)。目前國內(nèi)外聚丙烯酰胺的生產(chǎn)方法主要有乳液聚合、共聚聚合、均聚后水解和前加堿共水解聚合等工藝。1、聚丙烯酰胺乳液聚合工藝將單體水溶液按一定比例加入到油相中，在乳化劑的作用下形成油包水型乳液，丙烯酰胺單體在此環(huán)境中進行聚合反應(yīng)，得到乳液聚合物產(chǎn)品。2、聚丙烯酰胺共聚聚合工藝采用丙烯酰胺和丙烯酸兩種聚合單體在較低的引發(fā)溫度條件下，由引發(fā)體系作用，進行共聚合反應(yīng)，聚合得到的膠體經(jīng)切割、造粒、干燥等過程得到粉狀陰離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品。這種技術(shù)在國外已應(yīng)用多年，世界上大多數(shù)聚丙烯酰胺產(chǎn)品為共聚物。該工藝的特點是可以根據(jù)不同的用途生產(chǎn)不同水解度的產(chǎn)品。3、聚丙烯酰胺均聚后水解工藝其工藝過程是先均聚成非離子聚丙烯酰胺，在造粒后加入氫氧化鈉水解，最后通過干燥得到粉狀聚合物產(chǎn)品。這種工藝技術(shù)的特點是較其它干粉生產(chǎn)工藝得到的產(chǎn)品相對分子質(zhì)量高，對產(chǎn)品類型可進行靈活調(diào)整。4、聚丙烯酰胺前加堿共水解聚合工藝采用丙烯酰胺和碳酸鈉兩種主要原料。這種工藝技術(shù)與其它工藝的主要區(qū)別是在聚合溶液制備過程中加入碳酸鈉，在進行聚合反應(yīng)的同時進行水解反應(yīng)，聚合和水解在同一反應(yīng)釜內(nèi)完成，在熟化過程中使水解反應(yīng)更加完全。聚合反應(yīng)可根據(jù)所需產(chǎn)品的相對分子質(zhì)量，既可在較低的引發(fā)溫度條件下開始，生產(chǎn)較高相對分子質(zhì)量的產(chǎn)品，也可采用在較高的溫度下引發(fā)，生產(chǎn)中低相對分子質(zhì)量產(chǎn)品。經(jīng)聚合反應(yīng)和熟化過程得到聚丙烯酰胺膠體，經(jīng)切割、造粒、干燥等過程得到粉狀陰離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品。（二）丙烯酰胺生產(chǎn)技術(shù)丙烯酰胺的合成有化學(xué)法和微生物法兩種，其中化學(xué)法有硫酸水合法和銅催化水合法兩種，硫酸水合法工藝過程復(fù)雜，銅催化水合法因反應(yīng)中會生成加成反應(yīng)而含有少量加成反應(yīng)物。目前行業(yè)主要用微生物法生產(chǎn)丙烯酰胺，產(chǎn)品收率高，安全性高、產(chǎn)生的三廢少。1、丙烯酰胺硫酸水合法美國氰胺企業(yè)采用等摩爾比的丙烯腈和水，在硫酸存在下，于80-100oC進行水合，先生成丙烯酰胺硫酸鹽，然后再用氨（或燒堿、生石灰）中和，結(jié)晶分離出丙烯酰胺產(chǎn)品和副產(chǎn)品硫酸胺。該法優(yōu)點是易制得結(jié)晶單體。主要缺點是原料丙烯腈等消耗高，產(chǎn)品純度低，收率低，產(chǎn)生大量含丙烯酰胺的硫酸鹽和廢液，污染環(huán)境。2、丙烯酰胺催化水合法美日兩國先后開發(fā)了利用骨架銅催化劑使丙烯腈與水直接反應(yīng)生成丙烯酰胺的工藝，陶氏化學(xué)和日本東亞化學(xué)企業(yè)率先實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。催化水合法比硫酸水合法產(chǎn)品純度高，基本無三廢，易實現(xiàn)工業(yè)化。該生產(chǎn)方法具有工藝較完善、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)勢，適合超大規(guī)模的生產(chǎn)模式。其缺點在于固定資產(chǎn)投資規(guī)模龐大，丙烯腈一次轉(zhuǎn)化率低，反應(yīng)溫度高，壓力高，催化劑活性低，易中毒，再生操作復(fù)雜，AM提濃精制工序復(fù)雜，AM水溶液電導(dǎo)率高，排含酸、堿、AM廢水多，最終導(dǎo)致化學(xué)法生產(chǎn)AM的成本較高。3、丙烯酰胺微生物法微生物法即生物酶催化水合法，采用生物酶作催化劑，應(yīng)用細(xì)胞固定技術(shù)，使丙烯腈水溶液通過含固定酶的生物反應(yīng)器生產(chǎn)丙烯酰胺。生物酶催化劑是繼骨架銅催化劑后的第三代技術(shù)，具有高選擇性、高清潔性和高收率的特點，丙烯腈反應(yīng)完全，無副產(chǎn)物，反應(yīng)條件溫和，能耗低，三廢少等特點。微生物法制取丙烯酰胺，系將丙烯腈、原料水和固定化生物催化劑調(diào)配成水合溶液，催化反應(yīng)后分離出廢催化劑就可得到丙烯酰胺產(chǎn)品。其特點是：在常溫常壓下反應(yīng)，設(shè)備簡單，操作安全；單程轉(zhuǎn)化率極高，無需分離回收未反應(yīng)丙烯腈；酶的特異性能使選擇性極高，無副反應(yīng)。目前，微生物法已經(jīng)成為國內(nèi)外生產(chǎn)丙烯酰胺的主流方向，相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)非常成熟，生產(chǎn)工藝逐步標(biāo)準(zhǔn)化。生化法的核心技術(shù)在于菌株的誘變選育及培養(yǎng)條件優(yōu)化研究、以及菌株酶活力、沉降性能及催化性能的優(yōu)化與改善。全球聚丙烯酰胺的市場全球各個國家的產(chǎn)業(yè)分布不同，對聚丙烯酰胺的用量分布也不盡相同。主要的聚丙烯酰胺消費國為美國、中國、日本和歐洲，其中美國和中國主要以石油開采、水處理和造紙為主，歐洲和日本，主要以水處理和造紙為主。中國已經(jīng)成為世界上生產(chǎn)和銷售聚丙烯酰胺最多的國家；中國現(xiàn)在生產(chǎn)和銷售的聚丙烯酰胺是美國的2倍，是日本生產(chǎn)和銷售量的4倍；2020年度，全球聚丙烯酰胺的總產(chǎn)量中約44%用于石油開采，33%用于水處理，16%用于造紙工業(yè)。根據(jù)《精細(xì)與專用化學(xué)品》統(tǒng)計，2020年，全球聚丙烯酰胺市場規(guī)模為39．22億美元，預(yù)計2026年，該市場規(guī)模將超過88．72億美元；由于造紙和油氣開采需求的增加，預(yù)計聚丙烯酰胺的年均復(fù)合增長率將在2020年至2026年期間達到14．57%。全球聚丙烯酰胺需求量主要分布在石油開采、水處理、造紙、礦山及其他需求，其中石油開采及水處理占比最大，兩者占全球聚丙烯酰胺需求量的70%以上。聚丙烯酰胺行業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)（一）聚丙烯酰胺行業(yè)面臨的機遇1、聚丙烯酰胺產(chǎn)業(yè)政策的大力支持行業(yè)聚丙烯酰胺及減阻劑等聚丙烯酰胺類產(chǎn)品屬于《石油和化學(xué)工業(yè)十四五發(fā)展指南》《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006－2020年）》《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2019年本）》等產(chǎn)業(yè)政策鼓勵的行業(yè)領(lǐng)域；根據(jù)國家統(tǒng)計局《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類（2018）》，行業(yè)聚丙烯酰胺屬于國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品。聚丙烯酰胺類產(chǎn)品屬于國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》（2019年本）規(guī)定鼓勵類目錄的十一、石化化工之12、改性型、水基型膠粘劑和新型熱熔膠，環(huán)保型吸水劑、水處理劑，分子篩固汞、無汞等新型高效、環(huán)保催化劑和助劑，納米材料，功能性膜材料，超凈高純試劑、光刻膠、電子氣、高性能液晶材料等新型精細(xì)化學(xué)品的開發(fā)與生產(chǎn)的范圍。石油、天然氣工業(yè)作為戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，在確保我國能源安全方面具有不可替代的作用。近年來，為鼓勵發(fā)展石油、天然氣鉆采產(chǎn)業(yè)，我國相繼出臺了一系列鼓勵政策。2019年至2020年，國家能源局通過發(fā)布相關(guān)產(chǎn)業(yè)促進政策，以及多次召開提升油氣勘探開發(fā)力度相關(guān)的各項工作會議，強調(diào)增強國內(nèi)油氣安全保障能力，推動中石油、中石化、中海油等大型石油企業(yè)落實七年行動計劃。2019年10月修訂的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》，將常規(guī)石油、天然氣勘探與開采作為鼓勵類行業(yè)。《能源發(fā)展十三五規(guī)劃》提出要夯實油氣資源供應(yīng)基礎(chǔ)。繼續(xù)加強國內(nèi)常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)，加大頁巖氣、頁巖油、煤層氣等非常規(guī)油氣資源調(diào)查評價，積極擴大規(guī)?；_發(fā)利用，立足國內(nèi)保障油氣戰(zhàn)略資源供應(yīng)安全。聚丙烯酰胺及其衍生品主要應(yīng)用于石油三采及頁巖油井壓裂領(lǐng)域，可以有效提高石油采收率及壓裂效率，從而提升石油開采量，是主要石油開采助劑之一。以上政策對我國石油開采助劑行業(yè)提高自主創(chuàng)新能力、推進產(chǎn)業(yè)調(diào)整與結(jié)構(gòu)升級、完善產(chǎn)業(yè)鏈以及提高競爭能力起到了積極的推動作用。2、聚丙烯酰胺下游市場容量持續(xù)增長行業(yè)產(chǎn)品的下游應(yīng)用于石油開采、水處理、造紙制漿、紡織印染及洗煤選礦等諸多行業(yè)，市場應(yīng)用廣泛，市場需求量大。我國油氣能源需求長期增長，油氣對外依存度較高，加大開發(fā)力度、維護能源安全勢在必行。據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)，2021年度，我國原油、天然氣對外依存度分別為71．73%、44．18%，已嚴(yán)重威脅我國的能源安全。對于石油能源產(chǎn)業(yè)來說，下一步就是要把技術(shù)搞上去，不斷提高生產(chǎn)能力、降低成本，同時按照綠色低碳轉(zhuǎn)型的方向，實現(xiàn)節(jié)能降碳的目標(biāo)。因此，一方面加大現(xiàn)有常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)力度，提高油氣資源自給率，降低對外依存度將成為我國未來石油工業(yè)的重要發(fā)展目標(biāo)；另一方面，未來我國在穩(wěn)定及發(fā)掘原有老油氣田產(chǎn)量的同時，對目前已發(fā)現(xiàn)的頁巖油氣等非常規(guī)油氣田的開發(fā)及向深度地層、深海加大勘探開發(fā)力度將成為下一階段油氣勘探開發(fā)工作的重點。隨著我國常規(guī)油田逐步進入三采階段及非常規(guī)油氣田的開發(fā)利用，將推動國內(nèi)油氣生產(chǎn)活動長期活躍，這將為石油開采助劑產(chǎn)品奠定市場基礎(chǔ)。3、聚丙烯酰胺出口市場空間大長期以來，國際大型化工企業(yè)憑借先發(fā)優(yōu)勢和卓越的技術(shù)實力，在全球精細(xì)化工領(lǐng)域中占據(jù)較大的市場份額，如水處理用化學(xué)品市場的美國索理思（Solenis）、法國愛森（SNF）等。以上企業(yè)依托起步早、經(jīng)營經(jīng)驗豐富、技術(shù)工藝水平領(lǐng)先的優(yōu)勢，擁有種類齊全的產(chǎn)品系列，品牌認(rèn)可度高，引領(lǐng)行業(yè)的發(fā)展方向。國內(nèi)精細(xì)化工行業(yè)起步較晚，但具有低成本、較高性價比等優(yōu)勢。（二）聚丙烯酰胺行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)1、聚丙烯酰胺研發(fā)要求日益提高聚丙烯酰胺行業(yè)屬于技術(shù)密集型行業(yè)，產(chǎn)品的研發(fā)能力直接關(guān)系到企業(yè)為客戶提供優(yōu)質(zhì)聚丙烯酰胺的能力，直接影響下游市場的應(yīng)用效果。目前，國內(nèi)多數(shù)聚丙烯酰胺生產(chǎn)企業(yè)研發(fā)能力不足、低水平重復(fù)生產(chǎn)是導(dǎo)致中小型聚丙烯酰胺生產(chǎn)企業(yè)利潤率較低、面臨淘汰威脅的主要因素。隨著客戶對聚丙烯酰胺要求呈現(xiàn)出定制化、功能細(xì)分化的趨勢，對產(chǎn)品配方和工藝的研發(fā)難度也提高了要求。2、聚丙烯酰胺原材料價格波動原材料成本是聚丙烯酰胺行業(yè)生產(chǎn)成本