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雙氧水工作液組分行業(yè)的發(fā)展概況及趨勢
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 中順新科    2023-09-21

（1）蒽醌法生產(chǎn)雙氧水工作液組分簡介

①蒽醌

目前用于雙氧水生產(chǎn)的蒽醌主要為 2-乙基蒽醌，而 2-戊基蒽醌是一種能顯著增加工作液效能的產(chǎn)品、被更多的應(yīng)用于流化床工藝。

2-乙基蒽醌（2-Ethylanthraquinone，簡稱 2-EAQ），分子式為 C16H12O2，為淡黃色片狀晶體，可溶于有機(jī)溶劑，熔點(diǎn) 107-111℃，主要應(yīng)用于蒽醌法生產(chǎn)雙氧水作為氫載體。

2-戊基蒽醌（2-Amylanthraquinone，簡稱 2-AAQ），分子式為 C19H18O2，主要應(yīng)用于蒽醌法生產(chǎn)雙氧水作為氫載體，在雙氧水生產(chǎn)中穩(wěn)定性高、工作液相容性好、催化效能高而表現(xiàn)出更優(yōu)的性能。

②磷酸三辛酯

磷酸三辛酯（Trioctyl Phosphate，簡稱 TOP），分子式為（C8H17O）3PO，為無色無味透明的粘稠液體，主要應(yīng)用于蒽醌法生產(chǎn)雙氧水作為氫蒽醌的溶劑，其揮發(fā)性小，萃取分配系數(shù)高，是一種理想溶劑。另外還應(yīng)用于農(nóng)藥合成、鈦白粉萃取等方面。

③四丁基脲

四丁基脲（N,N,N′,N′-Tetra-n-butylurea），分子式為 C17H36N2O，為透明液體，粘稠度略比水大，主要作為蒽醌法生產(chǎn)雙氧水過程中氫蒽醌溶劑，與磷酸三辛酯按照特定比例混用后，可使氫蒽醌的溶解度提高、過氧化氫在兩相中的分配系數(shù)變大、與水密度差變大、表面張力變大。

伴隨著國內(nèi)己內(nèi)酰胺產(chǎn)能增加和雙氧水直接氧化法制環(huán)氧丙烷技術(shù)的發(fā)展，單套高產(chǎn)能的雙氧水裝置正成為趨勢，高氫效、高生產(chǎn)能力工作液配方發(fā)展迅速，四丁基脲因此得到大幅推廣和應(yīng)用。

（2）雙氧水工作液組分行業(yè)的市場供求狀況

蒽醌、磷酸三辛酯和四丁基脲主要用于生產(chǎn)雙氧水，其市場需求與雙氧水的產(chǎn)能呈正相關(guān)關(guān)系。受工藝迭代、環(huán)保要求、下游新應(yīng)用領(lǐng)域拓展程度等因素的影響，我國雙氧水需求量快速增加，刺激了工作液組分的需求。

2-乙基蒽醌、磷酸三辛酯、四丁基脲作為蒽醌法生產(chǎn)雙氧水工作液的重要組成部分，新產(chǎn)線投產(chǎn)時需進(jìn)行大批量投料，后續(xù)生產(chǎn)過程中不斷損耗，需根據(jù)日常耗用量進(jìn)行補(bǔ)充。工作液的成分及其占比根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同存在一定的差異。

近年來新投建的雙氧水裝置絕大多數(shù)采用配方1。目前，通過國外技術(shù)引進(jìn)，國內(nèi)技術(shù)攻關(guān)，政策引導(dǎo)，部分廠商開始嘗試使用 2-戊基蒽醌作為新的氫載體配置工作液。

以上述數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，根據(jù)當(dāng)年國內(nèi)雙氧水市場的新增產(chǎn)能，按照上述配方在當(dāng)年采購雙氧水組分估算 2-乙基蒽醌，磷酸三辛酯、四丁基脲的理論需求量，結(jié)果如下（該估算結(jié)果受雙氧水生產(chǎn)企業(yè)工作液組分當(dāng)年庫存、具體投建時間、雙氧水實(shí)際開機(jī)率等因素的影響，與實(shí)際需求量可能存在一定差異）：

①2022 年我國雙氧水市場對 2-乙基蒽醌的需求量達(dá) 13,840.28 噸，增幅明顯，市場需求量整體呈現(xiàn)快速上升的趨勢。

②2022 年我國雙氧水市場對磷酸三辛酯的需求量達(dá) 13,363.10 噸，增幅明顯，同比增加 31.77%。

③2022 年我國雙氧水市場對四丁基脲的需求量達(dá) 4,509.60 噸，較 2019 年實(shí)現(xiàn)翻倍增長。

（3）高品質(zhì)雙氧水工作液組分需求旺盛

國內(nèi)雙氧水產(chǎn)品濃度以 27.5%為主，但近年來高濃度產(chǎn)品的市場需求量日益增大。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，用于清洗和蝕刻大型集成電路、LCD 的電子級雙氧水需求量快速增長。電子級雙氧水通常以工業(yè)級雙氧水為原料，經(jīng)過離子交換或樹脂吸附處理得到，是電子工業(yè)中的一種重要化學(xué)品，可用于高級絕緣層制取、電鍍液無機(jī)雜質(zhì)去除以及太陽能硅晶片的蝕刻和清洗等工業(yè)過程。

我國高純電子級雙氧水起步較晚，生產(chǎn)技術(shù)與國外相比尚有一定的差距，導(dǎo)致市場長期被國外廠商占領(lǐng)，但受益于用量增長以及新應(yīng)用領(lǐng)域的不斷開拓，預(yù)計(jì)未來我國電子級雙氧水及其工作液組分的需求將隨之快速增長。

高純雙氧水的技術(shù)指標(biāo)對有機(jī)碳及其他雜質(zhì)要求極高，生產(chǎn)過程中使用的工作液組分品質(zhì)要高于其他領(lǐng)域，原因是雙氧水工作液組分中含有磷酸二辛酯、磷酸一辛酯、蒽醌衍生物、其他脲類及堿金屬鹽等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會引起工作液乳化、氫蒽醌溶解度變化、降解物產(chǎn)生等問題，導(dǎo)致氫化、萃取工況異常。

高品質(zhì)工作液組分在雙氧水生產(chǎn)過程中，在提高氫蒽醌溶解度的同時可提高氫化效率及萃取塔內(nèi)分配系數(shù)，從而使裝置生產(chǎn)能力增加、產(chǎn)品質(zhì)量改善、單位能耗降低，取得更好的生產(chǎn)效益。因此，隨著半導(dǎo)體等領(lǐng)域?qū)Ω邼飧呒冸p氧水的廣泛應(yīng)用，市場對高品質(zhì)雙氧水工作液組分的需求旺盛。

（4）2-戊基蒽醌發(fā)展?jié)摿薮?/strong>