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相轉(zhuǎn)移催化劑行業(yè)及下游市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 肯特催化    2023-10-03

在有機(jī)合成中常需要非均相有機(jī)反應(yīng)，此類反應(yīng)速度慢、效果差，特別是水和有機(jī)溶劑的二相反應(yīng)，反應(yīng)速率非常低，甚至不能進(jìn)行。相轉(zhuǎn)移催化作為二十世紀(jì)六十年代后期出現(xiàn)的一項(xiàng)技術(shù)，可幫助反應(yīng)物從一相轉(zhuǎn)移到另一相中，從而加快異相系統(tǒng)反應(yīng)的速率。常見的相轉(zhuǎn)移催化劑包括季銨鹽、季鏻鹽、季銨堿、冠醚、叔胺和聚醚等。

相轉(zhuǎn)移催化在有機(jī)合成中具有顯著優(yōu)勢(shì)，除有效提高有機(jī)合成的反應(yīng)速率外，還具備如下優(yōu)勢(shì)：①反應(yīng)物得到充分接觸，大幅提高有機(jī)合成轉(zhuǎn)化率；②減少副反應(yīng)發(fā)生，顯著提升反應(yīng)純度和產(chǎn)量；③降低反應(yīng)溫度，減少能源消耗，具備突出的節(jié)能和經(jīng)濟(jì)性；④催化后的合成反應(yīng)可在溫和條件下進(jìn)行，可以避免使用常規(guī)方法所需的危險(xiǎn)試劑，也不需要進(jìn)行無水溶劑的環(huán)境設(shè)置，因此具有較好的經(jīng)濟(jì)效益；⑤促進(jìn)實(shí)現(xiàn)新的有機(jī)合成1。

近年來，隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，對(duì)安全環(huán)保要求的日益提高，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)與新興產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新帶動(dòng)了催化行業(yè)快速發(fā)展。相轉(zhuǎn)移催化劑作為眾多工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)原料，能顯著提高化學(xué)反應(yīng)效率，在新產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)的發(fā)展中擁有廣闊市場(chǎng)前景。同時(shí)，全球綠色化工的推進(jìn)也促進(jìn)了相轉(zhuǎn)移催化劑市場(chǎng)的發(fā)展。

1、精細(xì)化工

精細(xì)化工是傳統(tǒng)化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的重點(diǎn)發(fā)展戰(zhàn)略之一，精細(xì)化工產(chǎn)品覆蓋了社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的各方面，其產(chǎn)品種類多、附加值高、用途廣、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度大，直接服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的諸多行業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，從醫(yī)藥、電子材料、染料、油墨、食品添加劑、化妝品等，到航空航天、汽車、機(jī)械、建筑新材料、新能源等高新技術(shù)領(lǐng)域都具有廣泛應(yīng)用。

中國(guó)化工學(xué)會(huì)《2017-2025 年精細(xì)化工行業(yè)發(fā)展的設(shè)想與對(duì)策》指出精細(xì)化工行業(yè)發(fā)展有四大主要任務(wù)：第一，加快結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高綠色化工水平；第二，構(gòu)筑自主創(chuàng)新平臺(tái)，完善高新技術(shù)開發(fā)；第三，打造特色產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)高端精細(xì)化工產(chǎn)品發(fā)展；第四，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，加快產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

①醫(yī)藥化工

我國(guó)作為人口大國(guó)，龐大的人口規(guī)模催生出廣闊的醫(yī)療衛(wèi)生市場(chǎng)空間。近十幾年來，伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)于醫(yī)療衛(wèi)生的需求不斷增長(zhǎng)，推動(dòng)制藥企業(yè)持續(xù)改善生產(chǎn)工藝。

一方面，季銨鹽、季鏻鹽、冠醚等相轉(zhuǎn)移催化劑能有效提升藥物合成效率，降低反應(yīng)溫度，減少副反應(yīng)，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥中間體和原料藥的合成；另一方面，在醫(yī)藥化學(xué)領(lǐng)域，有機(jī)分子通過氟化反應(yīng)引入氟原子是開發(fā)新的抗癌藥物、抗腫瘤藥物、抗病毒試劑、消炎藥物、中樞神經(jīng)系統(tǒng)藥物等的重要方向，季銨鹽、季鏻鹽、冠醚等相轉(zhuǎn)移催化劑有利于提高氟化劑在有機(jī)相中的溶解度進(jìn)而加快上述反應(yīng)的反應(yīng)速度。

隨著加快構(gòu)建以國(guó)內(nèi)大循環(huán)為主體、國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局，我國(guó)醫(yī)藥化工行業(yè)將迎來發(fā)展新機(jī)遇。根據(jù)商務(wù)部市場(chǎng)運(yùn)行和消費(fèi)促進(jìn)司數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021 年我國(guó)藥品流通行業(yè)銷售總額達(dá) 26,064 億元，其中化學(xué)藥品制劑等在內(nèi)的西藥類占據(jù)主導(dǎo)地位，占銷售總額的 71.1%。

隨著發(fā)展中國(guó)家制藥技術(shù)與裝備的提升，全球化學(xué)原料藥的生產(chǎn)重心已向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，中國(guó)、印度兩國(guó)承接產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移效果顯著。目前，我國(guó)已成為全球主要的原料藥生產(chǎn)國(guó)與出口國(guó)之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021 年我國(guó)原料藥出口量為1,140 萬(wàn)噸，較上年同比增長(zhǎng) 4.8%；原料藥出口額為 417.7 億美元，同比增長(zhǎng)17%6。隨著全球人口逐年增長(zhǎng)，老齡化程度逐漸加深，醫(yī)藥需求保持較穩(wěn)健增長(zhǎng)，加快了全球新藥研發(fā)的進(jìn)程，為我國(guó)原料藥企業(yè)提供了機(jī)遇。

隨著國(guó)內(nèi)外醫(yī)療、保健等行業(yè)對(duì)化學(xué)藥品原藥的需求持續(xù)增長(zhǎng)，在可預(yù)見的未來，我國(guó)化學(xué)藥品原藥將保持快速、穩(wěn)定的增長(zhǎng)。國(guó)家發(fā)改委、工信部在《關(guān)于推動(dòng)原料藥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案的通知》（發(fā)改產(chǎn)業(yè)[2021]1523 號(hào)）中明確提出堅(jiān)持綠色低碳的基本原則，順應(yīng)原料藥發(fā)展新形勢(shì)新要求，嚴(yán)格能效環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，推廣綠色低碳技術(shù)裝備，鼓勵(lì)新建項(xiàng)目對(duì)標(biāo)先進(jìn)，推動(dòng)存量項(xiàng)目技術(shù)改造升級(jí)，探索形成生產(chǎn)效率高、資源消耗少、環(huán)境影響小、碳排放強(qiáng)度低的綠色生產(chǎn)方式。

相轉(zhuǎn)移催化劑在原藥合成工藝中可有效提高反應(yīng)速率，減少副反應(yīng)，具有綠色環(huán)保、安全高效的特點(diǎn)，化學(xué)藥品原藥產(chǎn)業(yè)綠色低碳的技術(shù)改造升級(jí)將帶動(dòng)相轉(zhuǎn)移催化劑使用量的增加。

②農(nóng)藥

近年來，受供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、環(huán)保、安全、碳排放等因素影響，農(nóng)藥行業(yè)不斷升級(jí)綠色生產(chǎn)技術(shù)，配備智能化生產(chǎn)裝置，農(nóng)藥開發(fā)向高效、低毒、低殘留、高生物活性和高選擇性方向發(fā)展，農(nóng)藥行業(yè)格局進(jìn)一步得到優(yōu)化，形成了較為完整的農(nóng)藥工業(yè)體系。

2016 年以來，由于國(guó)家進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，清退淘汰農(nóng)藥行業(yè)落后產(chǎn)能，推廣高效低毒低殘留農(nóng)藥，導(dǎo)致化學(xué)農(nóng)藥原藥產(chǎn)量下降，但產(chǎn)品結(jié)構(gòu)明顯優(yōu)化。2019 年以來，我國(guó)化學(xué)農(nóng)藥原藥產(chǎn)量逐步企穩(wěn)回升，根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2021年，我國(guó)化學(xué)農(nóng)藥原藥產(chǎn)量達(dá) 249.80 萬(wàn)噸。

近年來，能耗雙控、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、安全生產(chǎn)等給農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了新要求，國(guó)家各類政策鼓勵(lì)農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和工藝改造，大力推廣微通道反應(yīng)、高效催化、反應(yīng)精餾成套技術(shù)，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化、連續(xù)化、智能化，減少污染物及溫室氣體排放，降低能耗。相轉(zhuǎn)移催化劑應(yīng)用于農(nóng)藥生產(chǎn)工藝中，能夠有效提高農(nóng)藥的產(chǎn)量，降低原材料消耗，簡(jiǎn)化操作和控制條件，減輕對(duì)環(huán)境的污染，對(duì)于農(nóng)藥行業(yè)改進(jìn)工藝技術(shù)、降低生產(chǎn)成本具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。農(nóng)藥行業(yè)的綠色清潔生產(chǎn)工藝升級(jí)將帶動(dòng)相轉(zhuǎn)移催化劑的使用量增加。

③ 液晶單體

隨著 5G 和物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，顯示面板作為人類與機(jī)器、算法和數(shù)據(jù)進(jìn)行交互的基礎(chǔ)設(shè)施，使用場(chǎng)景將大幅擴(kuò)展，行業(yè)將迎來新一輪的發(fā)展周期。目前，液晶顯示（LCD）與 OLED 為顯示面板行業(yè)主要顯示技術(shù)。根據(jù) IHS 數(shù)據(jù)，TFT-LCD 面板為市場(chǎng)最主流的顯示技術(shù)，預(yù)計(jì)至 2022 年，全球 TFT-LCD 面板出貨量為 25.46 億片，約占全球顯示面板出貨量的 64%。近年來，隨著我國(guó)廠商的持續(xù)投入與技術(shù)水平的進(jìn)步，全球液晶面板產(chǎn)能正逐步向我國(guó)轉(zhuǎn)移，國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加快。

在液晶顯示（LCD）產(chǎn)業(yè)鏈中，液晶材料作為生產(chǎn) LCD 產(chǎn)品的最核心材料，由多種不同的液晶單體混合而成的。季鏻鹽用于液晶單體合成中維蒂希反應(yīng)的磷葉立德前體，未來季鏻鹽產(chǎn)品將受益于液晶顯示面板產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)移及國(guó)產(chǎn)替代的進(jìn)程，其市場(chǎng)前景廣闊。

2、分子篩

分子篩具有篩分分子和擇形催化的作用，不僅具有催化活性好、選擇性高和容易再生等特點(diǎn)，并且對(duì)人體無害，使用后不會(huì)造成新的環(huán)境污染，其作為催化材料、吸附分離（多組分氣體分離與凈化）材料以及離子交換材料在石油化工、煤化工、精細(xì)化工、冶金、建材、環(huán)境保護(hù)（包括核廢水、核廢氣處理）、土壤修復(fù)與治理等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

① 石油化工領(lǐng)域

分子篩由于其獨(dú)特的亞納米孔結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的催化性能一直是能源和環(huán)境工業(yè)中廣泛應(yīng)用的催化材料。分子篩在石油煉化生產(chǎn)過程中不但能夠催化裂化原油分子生成汽油、柴油等燃料以及乙烯、丙烯、對(duì)二甲苯等大宗基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)品，還能夠降低燃料燃燒后尾氣對(duì)環(huán)境的污染，減少石化生產(chǎn)過程中有毒有害副產(chǎn)物和廢棄物的排放，為石油化工領(lǐng)域的高效清潔生產(chǎn)作出貢獻(xiàn)。

TS-1、ZSM-5、Beta 分子篩石油化工領(lǐng)域主要應(yīng)用方向鈦硅分子篩 TS-1 由于具有獨(dú)特的 MFI 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和鈦原子的引入，廣泛應(yīng)用于以過氧化氫為氧化劑的系列選擇性氧化反應(yīng)，并在烷烴環(huán)氧化、烯烴環(huán)氧化、苯酚羥基化、酮類氨肟化等一系列催化環(huán)氧化反應(yīng)中顯示出良好的催化活性。

TS-1 的成功開發(fā)為研究和開發(fā)綠色催化奠定了基礎(chǔ)，被認(rèn)為是 20 世紀(jì) 80 年代分子篩催化的里程碑。在 Taramasso M 等開發(fā)的經(jīng)典合成法中，主要以四丙基氫氧化銨為模板劑合成 TS-1，四丙基溴化銨與四丙基氫氧化銨具有相同陽(yáng)離子和相似的模板作用，且價(jià)廉易得，也常用作模板劑制備 TS-1。

ZSM-5 分子篩疏水性好，水熱穩(wěn)定性高，其獨(dú)特的孔道結(jié)構(gòu)使其成為石油工業(yè)擇形反應(yīng)中最重要的催化材料之一。此外，ZSM-5 分子篩擁有良好的離子交換性能，對(duì) VOCs 等污染物有較好的脫除效果，在精細(xì)化工和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域中也得到了廣泛的應(yīng)用，目前 ZSM-5 分子篩生產(chǎn)工藝通常使用四丙基氫氧化銨、四丙基溴化銨作為模板劑。

Beta 分子篩具有三維十二元環(huán)的開放孔道結(jié)構(gòu)，具有微孔結(jié)構(gòu)較為有序、比表面積較大、熱及水熱穩(wěn)定性較好等優(yōu)點(diǎn)，在異構(gòu)化反應(yīng)、醚化反應(yīng)、烷基化反應(yīng)、烯烴水合、烴類裂解、酯化反應(yīng)等諸多催化領(lǐng)域表現(xiàn)出良好的催化活性與裂化產(chǎn)物選擇性，從而成為石油化工領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛的催化劑，四乙基氫氧化銨、四乙基溴化銨是合成 Beta 分子篩的常用模板劑。

A. 己內(nèi)酰胺（鈦硅分子篩 TS-1 應(yīng)用領(lǐng)域）

己內(nèi)酰胺是重要的有機(jī)化工原料之一，主要用途是通過聚合生成聚酰胺（PA6）切片并進(jìn)一步紡絲加工生產(chǎn)錦綸-6（尼龍-6）、尼龍-6 樹脂、工程塑料及醫(yī)藥中間體等。我國(guó)己內(nèi)酰胺和錦綸切片主要自產(chǎn)，隨著國(guó)內(nèi)對(duì)己內(nèi)酰胺的需求不斷增加，近年來己內(nèi)酰胺的國(guó)內(nèi)產(chǎn)能增長(zhǎng)較快，我國(guó)已成為世界最大的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)國(guó)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019 年底全球己內(nèi)酰胺生產(chǎn)能力達(dá)到 811.9 萬(wàn)噸/年，中國(guó) 2019年產(chǎn)能為 419.0 萬(wàn)噸/年，約占世界總產(chǎn)能的 51.61%。近年來，世界己內(nèi)酰胺的消費(fèi)量穩(wěn)步增長(zhǎng)，2019 年增加到 640.0 萬(wàn)噸，其中中國(guó)的消費(fèi)量最大，2019 年的消費(fèi)量為 337.0 萬(wàn)噸，約占總消費(fèi)量的 52.66%，預(yù)計(jì)到 2024 年，世界己內(nèi)酰胺總消費(fèi)量將達(dá)到 750.0 萬(wàn)噸，中國(guó)對(duì)己內(nèi)酰胺的需求量將達(dá)到 420.0 萬(wàn)噸。

我國(guó)己內(nèi)酰胺主要制備方法為氨肟化法（HAO）和磷酸羥胺法（HPO），其中，氨肟化法是我國(guó)自主開發(fā)的工藝，打破了國(guó)外長(zhǎng)期的技術(shù)壟斷，其以 TS-1分子篩為催化劑，一步反應(yīng)直接生成環(huán)己酮肟，原子利用率高，三廢排放量少，更符合綠色化工的要求。

B. 環(huán)氧丙烷（鈦硅分子篩 TS-1 應(yīng)用領(lǐng)域）

環(huán)氧丙烷，是石油化工的重要中間體，通常由丙烯經(jīng)不同工藝氧化制得，是除聚丙烯和丙烯腈外的第三大丙烯衍生物。環(huán)氧丙烷可用于生產(chǎn)非離子表面活性劑、阻燃劑、潤(rùn)滑油等產(chǎn)品，其終端應(yīng)用包括家具、家電、汽車、建筑保溫材料、涂料等領(lǐng)域，衍生下游產(chǎn)品數(shù)量較大，應(yīng)用廣泛。

目前環(huán)氧丙烷生產(chǎn)方法主要有：氯醇法、共氧化法和過氧化氫直接氧化法（HPPO）。其中氯醇法占比最大，產(chǎn)能占比超過 50%，但由于氯醇法存在設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、生產(chǎn)污水量大等問題，被列入《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2019 年本）》限制類，并于 2015 年起禁止新建氯醇法裝置?；趯?duì)環(huán)氧丙烷市場(chǎng)的良好預(yù)期，眾多環(huán)氧丙烷生產(chǎn)企業(yè)紛紛開始采取共氧化法和 HPPO 法。與氯醇法、共氧化法相比，HPPO 法以 TS-1 分子篩為催化劑，工藝流程簡(jiǎn)單，產(chǎn)品收率高，無副產(chǎn)物，基本無污染，屬于綠色環(huán)保的新型工藝，因此，該工藝在今后一段時(shí)期，將成為新建環(huán)氧丙烷裝置主要采用的生產(chǎn)工藝。HPPO 工藝所用催化劑為 TS-1分子篩。

根據(jù)卓創(chuàng)資訊、天風(fēng)證券研究所數(shù)據(jù)顯示，隨著未來環(huán)氧丙烷的需求增長(zhǎng)，未來 3 年環(huán)氧丙烷產(chǎn)能規(guī)劃增長(zhǎng) 401.00 萬(wàn)噸，其中采用 HPPO 直接氧化法工藝的產(chǎn)能 215.00 萬(wàn)噸，占比 53.62%。環(huán)氧丙烷領(lǐng)域 HPPO 工藝產(chǎn)能的擴(kuò)張將帶動(dòng) TS-1 分子篩市場(chǎng)需求的增加。

C.異丙苯（ZSM-5、Beta 分子篩應(yīng)用領(lǐng)域）

異丙苯在堿性催化劑存在下可被氧化成異丙苯過氧化氫，后者與硫酸作用，生成苯酚和丙酮，也可以作為溶劑，或加在汽油中以提高其抗爆性能。異丙苯法合成苯酚是應(yīng)用最廣泛的苯酚生產(chǎn)方法，世界上 90%的苯酚是由異丙苯法制得，因此異丙苯的制備是苯酚工業(yè)的關(guān)鍵過程之一。異丙苯的工業(yè)化生產(chǎn)方法主要有三氯化鋁法、固體磷酸法和分子篩法。三氯化鋁法和固體磷酸法存在難以解決的設(shè)備腐蝕和環(huán)境污染問題，分子篩法被開發(fā)后，由于其反應(yīng)條件緩和、轉(zhuǎn)化率高、選擇性好、雜質(zhì)少、無污染、無腐蝕的特點(diǎn)，在生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。ZSM-5分子篩、Beta 分子篩應(yīng)用于異丙苯的生產(chǎn)工藝中。

D.煉油工業(yè)

石油煉制是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)，提供了大部分交通運(yùn)輸燃料和化工原料，是世界上最大、最重要的加工工業(yè)之一。而煉油工業(yè)除常減壓、焦化等少數(shù)幾個(gè)過程外，80%以上的過程為催化反應(yīng)過程，催化技術(shù)成為實(shí)現(xiàn)原油高效轉(zhuǎn)化和清潔利用最經(jīng)濟(jì)、最靈活、最有潛力的關(guān)鍵核心技術(shù)，是煉油技術(shù)進(jìn)步最活躍的領(lǐng)域。

煉油催化劑按其功能可分為催化裂化催化劑、加氫精制催化劑、加氫裂化催化劑、催化重整催化劑和異構(gòu)化催化劑等，在催化裂化催化劑中加入 Beta 分子篩作為助劑可提高汽油產(chǎn)品的辛烷值。Beta 分子篩兼具 ZSM-5 和 Y 型分子篩的優(yōu)點(diǎn)，含 Beta 分子篩的催化劑在加氫裂化反應(yīng)中表現(xiàn)出裂化活性高、中間餾分油選擇性好、異構(gòu)性能好、產(chǎn)品質(zhì)量好、抗氮能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

②汽車尾氣凈化領(lǐng)域

根據(jù)《中國(guó)移動(dòng)源環(huán)境管理年報(bào)（2022）》統(tǒng)計(jì)，2021 年全國(guó)柴油車氮氧化物（NOx）、顆粒物（PM）排放量分別為 502.1 萬(wàn)噸、6.4 萬(wàn)噸，占汽車總 NOx、PM 排放量的 88.32%、100%，而重型柴油貨車的 NOx 和 PM 排放量為 400.1萬(wàn)噸、3.3 萬(wàn)噸，占柴油車排放量的比重高達(dá) 79.69%、51.56%。

目前柴油車在我國(guó)汽車保有量中僅占少數(shù)，但大氣中 NOx 排放卻大部分來自柴油車，且近年來隨著柴油車保有量的不斷提升，NOx 排放量還有提升趨勢(shì)。為此，國(guó)家發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部等部門聯(lián)合發(fā)布國(guó)家第六階段機(jī)動(dòng)車污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（以下簡(jiǎn)稱“國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)”）。因國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)對(duì)柴油車 NOx 排放量限值降低 77%，尾氣處理技術(shù)也需相應(yīng)升級(jí)。

目前國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)柴油車主要采用“DOC（柴油機(jī)氧化型催化器）+DPF（柴油機(jī)顆粒捕集器）+SCR（柴油選擇性催化還原器）+ASC（氨泄露催化器）”處理技術(shù)，其中的 SCR 所使用的催化劑主要有分子篩催化劑和釩催化劑兩類，釩催化劑整體轉(zhuǎn)化率較低且熱穩(wěn)定性差，而分子篩催化劑轉(zhuǎn)化率可達(dá)到 90%以上且熱穩(wěn)定性良好，在高溫下仍能保持較高的活性，因此分子篩催化劑將成為柴油機(jī) NOx 尾氣處理的主流選擇。

SSZ-13 分子篩是以 SiO4和 AlO4四面體為骨架基礎(chǔ)，通過氧原子相接有序地排列成具有八元環(huán)孔道和三維交叉孔道的晶體結(jié)構(gòu)。SSZ-13 分子篩具有均一的孔道，比表面積可達(dá) 700m2/g。SSZ-13 分子篩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得其具有良好的水熱穩(wěn)定性、酸性可調(diào)性、離子交換性和高活性、高選擇性，在氨選擇性催化還原（NH3-SCR）反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能，常用于 NOx 的選擇性催化還原。

③ 煤化工領(lǐng)域

“富煤、貧油、少氣”的資源稟賦決定了我國(guó)主體能源需以煤為主。發(fā)展煤化工，既是國(guó)家能源安全的保障，也是國(guó)家能源戰(zhàn)略技術(shù)儲(chǔ)備和能力儲(chǔ)備的需要，更是促進(jìn)煤炭清潔高效利用和煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要舉措。

現(xiàn)代煤化工，是指以煤為主要原料生產(chǎn)多種清潔燃料和基礎(chǔ)化工原料的煤炭加工轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)，主要產(chǎn)品包括煤制甲醇、煤制乙二醇、煤制天然氣和煤制烯烴（乙烯、丙烯）等，這些是煤炭清潔化利用的重要領(lǐng)域。

乙烯、丙烯等低碳烯烴是重要的基本有機(jī)化工原料，是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的基石，其傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)強(qiáng)烈地依賴于石油資源。在我國(guó)“富煤、缺油、少氣”的資源稟賦特點(diǎn)及下游產(chǎn)品消費(fèi)持續(xù)旺盛的雙重推動(dòng)下，近年來，煤制烯烴產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。

煤制烯烴可以拆分成兩個(gè)過程：煤制甲醇和甲醇制烯烴。目前甲醇制烯烴主要有 MTO 技術(shù)和 MTP 技術(shù)兩種。MTO 技術(shù)是將甲醇轉(zhuǎn)化為乙烯和丙烯混合物的工藝，MTP 技術(shù)是將甲醇主要轉(zhuǎn)化成丙烯的工藝。長(zhǎng)期以來，MTO 技術(shù)和MTP 技術(shù)是煤制烯烴的瓶頸，其關(guān)鍵在于反應(yīng)催化劑的開發(fā)和工藝流程的優(yōu)化。

早期的 MTO 催化劑采用改性的 H-Y 沸石、MOR 絲光沸石以及 ERI 毛沸石。隨著對(duì)催化劑的持續(xù)研究，逐漸形成并發(fā)展出 SAPO-34 分子篩和 ZSM-5 分子篩兩大系列催化劑。

在國(guó)內(nèi)外多種甲醇制烯烴工藝中，中科院大連化物所開發(fā)的 DMTO 工藝應(yīng)用推廣最為廣泛，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至 2020 年末，采用 DMTO 工藝的煤制烯烴產(chǎn)能達(dá) 776 萬(wàn)噸/年。

3、高分子化合物合成及助劑

①粉末涂料

粉末涂料主要是由樹脂、固化劑、顏料、填料、助劑等混合而成的固體粉末，通過靜電噴涂、流化床浸涂法等方式涂覆于被涂物的表面，再經(jīng)過烘烤使其熔融流平，固化成膜。粉末涂料具有環(huán)保、節(jié)能、高性能等特征，廣泛運(yùn)用于家電、家具、汽車、建材與戶外設(shè)施、管道等產(chǎn)品的涂裝。按照使用的樹脂類型分為熱塑性粉末涂料和熱固性粉末涂料，目前，熱固性粉末涂料在粉末涂料市場(chǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。

熱固性粉末涂料是由分子量小的粉末涂料樹脂，在加熱條件下，與固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，才能得到性能良好的涂膜，固化劑以及固化促進(jìn)劑會(huì)影響熱固性粉末涂料產(chǎn)品的質(zhì)量，是熱固性粉末涂料產(chǎn)品不可缺少的重要成分。

固化促進(jìn)劑用于端羧基聚酯或者環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂的交聯(lián)催化，可以提高反應(yīng)速度，降低固化溫度，還可減少固化劑的添加量。粉末涂料常用的固化促進(jìn)劑有季銨鹽、季鏻鹽、咪唑及其衍生物等。

據(jù)中國(guó)化工學(xué)會(huì)涂料涂裝專業(yè)委員會(huì)和全國(guó)涂料工業(yè)信息中心統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020 年我國(guó)熱固性粉末涂料銷量達(dá) 212 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 10.4%。近年來，我國(guó)粉末涂料的市場(chǎng)保持了較快的發(fā)展速度，產(chǎn)銷量也一直呈穩(wěn)步上升趨勢(shì)，在一系列環(huán)保政策的推動(dòng)下，粉末涂料市場(chǎng)空間不斷擴(kuò)大。

②膠粘劑

膠粘劑是一種具有粘合性能的材料，通過粘附力和內(nèi)聚力由表面粘合而起到連接物體的作用，能夠?qū)煞N或兩種以上同質(zhì)或異質(zhì)的制件或材料連接在一起，固化后可形成具有足夠強(qiáng)度的有機(jī)或無機(jī)的、天然或合成的物質(zhì)。

不同于傳統(tǒng)的聯(lián)接工藝（如焊接、鉚接等），膠粘劑可以克服許多因材料或結(jié)構(gòu)難以加工而無法聯(lián)結(jié)的問題，使用粘合的方式能夠提供更強(qiáng)的結(jié)合度、穩(wěn)定性與耐久性，被廣泛應(yīng)用于建筑工程、包裝、木制品、交通運(yùn)輸、電子電器以及生活消費(fèi)品等領(lǐng)域。隨著中國(guó)在新能源、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等多方面的持續(xù)投入，下游行業(yè)快速崛起，已成為拉動(dòng)膠粘劑市場(chǎng)需求增長(zhǎng)的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力。

以環(huán)氧樹脂類膠為例，其主要的基礎(chǔ)化工原材料包括環(huán)氧樹脂、固化劑、環(huán)氧稀釋劑、ABS、MDI、TDI 等。冠醚、季銨鹽、季鏻鹽作為固化促進(jìn)劑對(duì)氰基丙烯酸酯（502）膠粘劑、環(huán)氧樹脂等有良好的固化效果。

根據(jù)中國(guó)膠粘劑和膠粘帶工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2011 年我國(guó)膠粘劑產(chǎn)量為 517 萬(wàn)噸，2020 年上升為 947 萬(wàn)噸，年復(fù)合增長(zhǎng)率為 6.96%。由于膠粘劑的下游應(yīng)用涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面，膠粘劑行業(yè)的發(fā)展與宏觀經(jīng)濟(jì)的發(fā)展息息相關(guān)。在環(huán)保政策及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引導(dǎo)下，膠粘劑產(chǎn)品逐漸向高性能、環(huán)?；l(fā)展，膠粘劑的新型應(yīng)用范圍更加廣泛，未來膠粘劑市場(chǎng)發(fā)展前景向好。

4、電池電解液

電池電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體。電解液在電池的正、負(fù)極之間起到傳導(dǎo)離子的作用，是電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證。新能源汽車銷量的快速增長(zhǎng)、電池更換市場(chǎng)的旺盛需求以及替代能源在能源結(jié)構(gòu)中的份額不斷增加，是推動(dòng)電池電解液市場(chǎng)增長(zhǎng)的關(guān)鍵因素。

冠醚和穴狀化合物能與鋰離子形成包覆式螯合物，能夠提高鋰鹽在有機(jī)溶劑中的溶解度，實(shí)現(xiàn)陰陽(yáng)離子對(duì)的有效分離和鋰離子與溶劑分子的分離11，因此，冠醚也被廣泛用作電解質(zhì)添加劑以增強(qiáng)電解液的導(dǎo)電性能。

截至 2018 年，中國(guó)已成為最大的新能源汽車市場(chǎng)，新能源汽車行業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了對(duì)電池電解液的需求。根據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究院數(shù)據(jù)，2021 年中國(guó)電解液出貨量達(dá)到 50 萬(wàn)噸。未來隨著下游新能源車、3C 電子、小動(dòng)力等市場(chǎng)的爆發(fā)，中國(guó)電解液市場(chǎng)將呈現(xiàn)放量增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

5、油田化學(xué)品

油田化學(xué)品作為貫穿石油生產(chǎn)全過程的重要產(chǎn)品，其應(yīng)用遍及石油勘探、鉆采、集輸和注水等工藝，對(duì)增加原油產(chǎn)量、提高采收率起到至關(guān)重要的作用。隨著現(xiàn)代油田產(chǎn)業(yè)高新技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)油田化學(xué)品性能和質(zhì)量提出了愈來愈高的要求，行業(yè)發(fā)展速度非?？臁?

由于環(huán)保要求日益嚴(yán)格，石油生產(chǎn)過程要求采油化學(xué)處理劑具備抗高溫性，并易生物降解，對(duì)環(huán)境傷害小的特點(diǎn)。季銨鹽合成工藝簡(jiǎn)單且具有安全低毒、性能穩(wěn)定、生物活性強(qiáng)的特點(diǎn)，使其廣泛地應(yīng)用于油田化學(xué)品中。

原油開采是國(guó)家能源安全戰(zhàn)略的重要工作之一，十四五規(guī)劃明確提出“堅(jiān)持立足國(guó)內(nèi)、補(bǔ)齊短板、多元保障、強(qiáng)化儲(chǔ)備，完善產(chǎn)供儲(chǔ)銷體系，增強(qiáng)能源持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)和風(fēng)險(xiǎn)管控能力，實(shí)現(xiàn)煤炭供應(yīng)安全兜底、油氣核心需求依靠自保……夯實(shí)國(guó)內(nèi)產(chǎn)量基礎(chǔ)，保持原油和天然氣穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)……”。

近年來，我國(guó)油氣行業(yè)全面深化供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，天然氣產(chǎn)供儲(chǔ)銷體系建設(shè)成效顯著，市場(chǎng)化改革取得突破性進(jìn)展，油氣供需領(lǐng)域均呈現(xiàn)“油穩(wěn)氣增”的特征。原油產(chǎn)量 2018 年實(shí)現(xiàn)止跌稍升，據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2018 年至 2022 年，我國(guó)原油產(chǎn)量由 18,932萬(wàn)噸增長(zhǎng)至 20,467 萬(wàn)噸。我國(guó)原油產(chǎn)量的穩(wěn)定增長(zhǎng)為季銨鹽等油田化學(xué)品的應(yīng)用提供了廣闊的市場(chǎng)。