2020年氣體膜細分產品市場分析及投資前景預測
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膜是具有選擇性分離功能的材料。利用膜的選擇性分離實現料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。膜分離與傳統過濾的不同在于,膜可以在分子范圍內進行分離,并且這過程是一種物理過程,不需發生相的變化和添加助劑。
我國從1958年研究離子交換膜開始,80年代中期我國研究的氣體分離膜取得長足進步,1985?年中國科學院大連化物所首次成功研制中空纖維?N/H分離器,與國外同類產品主要的性能指標接近,目前我國氣體分離膜已經產業化,膜分離技術也和國外差距不大。
產品分類:
1)乙基纖維素EC:纖維素是一種較為常見的天然高分子材料,乙基纖維素是由堿纖維素和乙基鹵化物反應得到,由于?EC的熱穩定性好、具有較強的抗生物性能,且氣體氣體的滲透系數和氣體滲透選擇性較高,常用作空氣中的氧、氮分離富集。
2)雙酚A型聚砜PSF:雙酚A型聚砜主鏈上含有砜基的一種線性雜鏈高分子膜材料,具有優異的熱穩定性、力學性質和較強的剛性及較好的化學穩定性,耐蒸汽性能好,PSF的玻化溫度(Tg)為190℃。可用于制備復合膜的支撐層,合成氨尾氣回收氫,目前已得到工業化生產。
3)聚芳醚砜PES:聚芳醚砜分子中含有砜基,由于其共軛效應,具有良好的抗氧化性和熱穩定性,同時具有良好加工性能的醚鍵,不含有對耐熱性、抗氧穩定性有不利影響的異丙撐基,沒有-C-C-鏈,不含有剛性極大的聯苯結構,因而具有良好的耐溶劑性能。PSF的玻化溫度(Tg)為235℃,可在140℃高溫下長時間使用,且具有較好的氣體滲透選擇性,常用作制備氣體分離膜材料。
4)酚酞型聚醚酮PEK-C:酚酞型聚醚酮為無定形高分子材料,玻化溫度(Tg)為231℃,可以用于超濾、氣體分離膜制備方面。
5)含氟聚酰亞胺:聚酰亞胺是一類耐熱性能好、機械性能優異、化學性質穩定的高性能聚合物材料。含氟聚酰亞胺在氣體分離方面具有氣體滲透速率快、選擇性高的膜材料,常用于氧/氮、氫/氮、二氧化碳/氮或者二氧化碳/甲烷等氣體的分離。
6)滌綸PET:滌綸是一種合成纖維,具有機械強度好、彈性高、耐熱性能佳的材料,常用作氣體分離、滲透汽化等平板膜組件和卷式膜組件的支撐材料。
7)聚碳酸酯PC:聚碳酸酯是一種分子鏈中含有碳酸酯基的線性高分子聚合物材料,由于兩個苯撐
基與中間的丙撐基限制了分子鏈的內旋,使得?PC分子鏈具有較強的剛性,同時氧醚鍵的存在增加了基團的柔性,賦予?PC材料較差的機械性能,但氧氮的滲透速率較高,所以可用于制備氣體分離膜的高分子聚合物材料。
?8)聚4-甲基戊烯-1??PMP:聚4-甲基戊烯-1是由丙烯二聚得到?4-甲基戊烯-1,再經聚合得到PMP。聚4-甲基戊烯-1具有優良的熱穩定性和透氣性,常用作制備氣體分離膜的材料,其制備的氣體分離膜材料氧氮的分離選擇性已達到7~8。
9)聚丙烯腈PAN:聚丙烯腈是由丙烯腈單體經自由基聚合反應制得,PAN是常用的微濾、超濾或滲透氣化復合膜底膜材料。
10)聚乙烯醇PVA:聚乙烯醇機械性能并不強,常用于制備滲透汽化膜材料,已投入實際生產。
11)聚偏氯乙烯PVDC:聚偏氯乙烯氣、液性能較低,熱穩定較差,主要用作阻透氣材料。
12)聚二甲基硅氧烷?PDMS:聚二甲基硅氧烷(硅橡膠)是一種線性聚合物,機械性能較低,具有較高的氣體滲透率,但氣體選擇性較低,常用于制備氣體分離膜的底膜。
13)聚三甲硅基丙炔?PTMSP:聚三甲硅基丙炔是一種玻璃態的無定形聚合物,氣體透過速率均較高,但膜材料穩定性較差,在廣泛應用上受到限制。
企業規模現狀:我國膜企業規模小、研發能力弱、資金短缺。據中金企信國際咨詢公布的《2020-2026年中國氣體膜市場發展策略及投資潛力可行性預測報告》統計數據顯示:年產值在500萬元左右的中小企業約占膜企業總數的85%,年產值1000萬元以上的廠家約占8%-10%,年億元產值以上的企業只占4%(其中大部分有外資投入的背景)。膜企業中,國有控股公司及事業單位約占50%,另外50%包括民營股份、外資、合資、個體等多種形式。
行業市場前景:根據統計數據:2017年我國氣體膜行業市場規模已達到290.55億元,同比增長23%。當前,我國氣體膜分離技術在許多領域完成了從實驗到大規模工業應用的轉變,已經成為一項高效節能和對環境友好的新型分離技術,并成功地用于多種工藝過程。在與傳統工藝的競爭中發揮了自身的優勢,在工業造氣市場占有一席之地,成為中國氣體工業技術革新的重要成員。隨著國內氣體膜行業的發展,行業技術進步與創新的速度正在不斷加快。未來氣體膜領域的發展趨勢將主要集中在以下幾個方面:
(1)氣體膜材料的創新發展:實現氣體膜材料的低成本化生產,解決制約氣體膜推廣應用的成本經濟性問題;進一步提高氣體膜材料的分離精度及分離穩定性,實現納濾級別的連續高效運行,不斷拓展氣體膜的應用領域。
(2)多種技術的耦合:為滿足在不同領域的應用需求,需要在氣體膜技術之上進行多種技術的耦合,主要體現為:各類膜材料的集成應用;膜分離技術與其他技術的集成應用。
同時,隨著行業的水平不斷提高,氣體膜組件及裝備將不斷大型化,提升運行效率,降低綜合成本。