羟乙基纤维素(HEC)自1905年问世以来,世界年总产量已达100万t以上,主要集中于美国、西欧、日本和独联体等国家,其中美国赫格里斯(Hercules)和联碳公司(Ucc)产量最大,主要用于石油开采。日本只有富士化学公司一家生产,主要用于涂料配制。
目前羟乙基纤维素的主要应用领域中,涂料占40%,油田开采占25%~30%,建材占20%,聚合反应占15%。据美国联碳化学公司和赫格里斯公司预测,HEC在建筑方面和石油开采的应用正速发展时期,预计未来5年仅世界建筑市场对HEC的需求可达5万t/a,陆地及海洋石油的开采所需HEC在将达3万t/a,并保持每年3%~5%速度增长。原因在于HEO能解决现代钻井中一些复杂问题,诸如各种矿物(Na、Ca、氯化物)的侵害,在井温较高的情况下保持稳定性,这是羧甲基纤维素(CMC)所不及的。
二、国际羟乙基纤维素行业发展面临的问题
由于环境问题已成为影响全球经济发展的重要因素之一。而羟乙基纤维素随洗涤废水排入江河湖海,因此羟乙基纤维素对环境的影响已成为当今羟乙基纤维素工业研究的重点。目前不少国家纷纷提出羟乙基纤维素和洗涤剂的环保法规,确保产品对环境无害,对人体和动物安全。根据这一原则,未来世界羟乙基纤维素工业的发展趋势是:环保和安全将为新型羟乙基纤维素发展的主要方向;醇系羟乙基纤维素在家用洗涤剂中的用量将持续增长;功能性和有效性将成为羟乙基纤维素的开发方向。重大开发研究课题集中在高技术领域,主要是石油采掘和加工技术中工业用羟乙基纤维素的应用。
三、国际羟乙基纤维素行业技术发展现状及趋势
ZEOX公司总裁LuVerne E.W.Hogg先生对外宣布,公司旗下子公司ZEOX高性能材料公司(ZPM)成功开发出新型的羟乙基纤维素,该活性剂采用ZPM创新的分子结构技术Lipotrope,可以帮助多种工业产品的优化其化学处理工艺。该产品是由该公司技术总监David Chaiko博士和他的研发团队合作完成的。
总部设在美国亚利桑那Tucson的ZPM公司,是一家专业生产涂料、纳米增强复合材料和纳米聚合物材料的高科技化学材料公司。公司致力于研发21世纪的极端技术并加以商业化应用,特别是在纳米科技的功能化开发领域,ZEOX拥有ZPM越59%的股份。
创新的纳米分子结构技术Lipotrope,是ZPM在美国注册的专利技术。该分子结构代表了目前羟乙基纤维素合成领域的最高水平,该活性剂的注册商标为Lipotrop。可以作为水性染料、塑料分散剂以及其他聚合物材料的高性能纳米添加剂。
Lipotrope可以极大的提升聚合物添加剂的效率,包括颜料分散剂和稳定剂。Lipotrope羟乙基纤维素不仅可以有效的调整疏水性聚合物中的硅酸盐矿石的表面活化能,增强其分散性,并且可以帮助聚乙烯和聚丙烯聚合物解决同样的问题。
第二节 世界羟乙基纤维素行业市场情况
一、2010年世界羟乙基纤维素产业发展现状
目前,全球纤维素醚生产总能力已超过90万t/a左右。2006年全球纤维素醚的市场规模已超过31亿美元。MC、CMC和HEC及其衍生物的市值份额分别为32%、32%和16%。MC的市值与CMC的市值相当。全球主要国家和地区的消费情况见下表。
图表 1:全球主要国家和地区的纤维素醚消费情况
经过多年的发展,发达国家的纤维素醚的市场已十分成熟,发展中国家的市场仍处成长阶段,所以将是未来全球纤维素醚消费增长的主要推动力。美国现有CMC产能为2.45万t/a,其它纤维素醚产能总计为7.42万t/a.总产能为9.87万t/a。2006年美国纤维素醚的产量约为9.06万t,CMC的产量为1.81万t,其它纤维素醚产量为7.25万t。进口量为4.81万t,出口量为3.75万t,表观消费量达到10.12万t。2006年西欧纤维素消费量为19.7万t,预计未来5年保持1%的年均增长速度。欧洲是世界上最大的纤维素醚消费地区,占到全球消费总量的39%,其次是亚洲和北美。CMC是主要的消费品种,占消费总量的56%,其次是甲基纤维素醚和羟乙基纤维素醚,分别占总量的27%和12%。2010-2012年纤维素醚的年平均增长率有望维持在4.2%。在亚洲,日本有望保持负增长,而中国有可能保持9%的增长速度。具有最高消费量的北美和欧洲将分别以2.6%和2.1%的速度增长。
二、2010年国际羟乙基纤维素产业发展态势
世界羟乙基纤维素工业的发展呈平衡而缓慢地增长, 但各地区发展也很不平衡。北美和西欧主导着全球羟乙基纤维素的发展潮流, 但这些市场也趋饱和, 年增长率在2 %以下。而亚洲和其他地区发展较快, 年增长率在4 %以上。这是因为亚洲人口最多, 经济发展正处于最活跃、最快的地区。
三、2010年国际羟乙基纤维素行业研发动态
世界羟乙基纤维素工业有几个值得注意的市场动向:
(1)全球化贸易竞争的加剧使少数跨国公司瓜分了全球市场,竞争更趋于集中:
(2)商用羟乙基纤维素将向专用羟乙基纤维素或特种羟乙基纤维素发展:
(3)羟乙基纤维素生产商与日用制品生产商将实现强强联合,形成战略联盟;
(4)网络营销将挑战传统的营销方式;
(5)整个羟乙基纤维素用途的分配趋势将由家用逐渐向工业用扩大,即家用比例缩小,工业用比例扩大,工业用羟乙基纤维素有可能将占到总羟乙基纤维素的50%:
(6)多功能及复配型(混合型)产品将成为发展方向;
(7)成本、价格、环保与安全成为羟乙基纤维素发展的主要驱动力。
未来羟乙基纤维素市场全球化仍将是一个公司成功的关键战略。提供全球范围内的统一质量产品的能力将成为区分业内领先者与中型企业的标准。区域销售战略已成为历史,大公司都将走向全球化.小公司将随着全球巨人的出现而消失。经济全球化的进程加速,成功的供应商将继续创新,形成一个能有效传递到任何区域的灵活有效的供应链,而且产品性能将趋于全球化。




四、2010年全球羟乙基纤维素行业挑战与机会
随着经济全球化和全球市场的逐步形成,企业竞争范围从一个国家或地区扩大到全球市场.因此企业想要取得竞争优势必须在全球范围内,通过战略收购与合并的方式成为跨国公司进入全球市场。羟乙基纤维素工业也不例外。全球化趋势强劲,大公司并购改组成风。过去的20年间,合并与收购成为各公司不断演绎的主题。20世纪90年代初产品的生物降解性与安全性曾是行业热点,但目前业界越来越关注产品的成本与全球的供应能力。
第三节 部分国家地区羟乙基纤维素行业发展状况
一、2010年美国羟乙基纤维素行业发展分析
美国主要的非离子纤维素醚生产企业Dow Wolff Celluosics和Hercules/Aqualon,合计总生产能力为7.82万t/a。2009年美国非离子纤维素醚的产量约为7.25万t。
图表 2:美国非离子纤维素醚生产企业
2009年美国HEC及其衍生物羧甲基羟乙基纤维素(CMHEC)的消费量为2.49万t。到2012年消费预计将以1.8%的年均速度增长。
二、2010年欧洲羟乙基纤维素行业发展分析
西欧纤维素醚的生产能力位居世界第一,同时也是MC/HPMC生产和消费最多的地区。2009年,西欧MC及其衍生物(HEMC和HPMC)和HEC、EHEC的销售额分别为4.19亿美元和1.66亿美元。2009年西欧非离子纤维素醚的产能为16万t/a,2011年产能达到18.4万t/a,产量达到15.9万t,进口量为2万t,出口量为8.5万t。其MC/HPMC的生产能力达到约10万t/a,西欧非离子纤维素醚的主要生产企业见下表。
图表 3:西欧非离子纤维素醚的主要生产企业
2009年西欧非离子纤维素消费量为9.5万t,总销售额达6亿美元,MC及其衍生物、HEC和EHEC以及HPC的消费量分别为6.7万t、2.6万t和2000t,相应的消费金额分别为4.19亿美元,1.66亿美元和1500万美元,未来几年年均增长速度将保持在2%左右,2011年西欧非离子纤维素醚的消费量将达到10.5万t。
三、2010年日本羟乙基纤维素行业发展分析
日本信越化工基纤维素及其衍生物全球领先生产企业。2003年,它兼并德国Clariant公司;2005年它将Naoetsu工厂的产能由2万t/a扩产到2.3万t/a。2006年,信越公司SETulose的纤维素醚产能由2.6万t/a扩产到4万t/a,目前信越全球纤维素醚业务的年总产能约为6.3万t/a。在工厂纤维素衍生物全部达产前,信越计划从Dow以及其它供应商购买建筑材料用的MC。
2009年,日本除CMC以外其它纤维素醚的总产量约为1.99万t,而MC、HPMC和HEMC的产量占总产量的85%。MC、HEC的产量分别为1.69t和2100t。2006年日本非离子纤维素醚总消费量为1.14万t,MC、HEC的产量分别为8500t和2000t。预计2010年日本纤维素醚行业将保持稳定。
图表 4:日本非离子纤维素醚的生产企业
图表 5:2009年日本非离子纤维素醚供求关系
四、2010年韩国羟乙基纤维素行业发展分析
由于生产基地向国外转移以及近期通货紧缩的压力,韩国羟乙基纤维素市场几个主要的应用领域,如建筑工程的需求呈现全面下降的态势。韩国羟乙基纤维素生产商因此开始着手在亚洲市场建立分公司,同时为了满足环保要求和it行业相关需求,正致力于高性能羟乙基纤维素的研究开发。
第二章 我国羟乙基纤维素行业发展现状
第一节 中国羟乙基纤维素行业发展概述
一、中国羟乙基纤维素行业发展历程
羟乙基纤维素作为一种非离子型的表面活性剂,可以从我国表面活性剂工业的发展历程来看羟乙基纤维素的发展历程。我国现代意义上的表面活性剂工业始于1956年,经过50多年的发展,我国已建立起传统品种比较完整的工业表面活性剂体系,形成阳离子、阴离子、非离子、两性离子四大离子,45大类130小类表面活性剂的工业体系,这130类表面活性剂中已有60种表面活性剂形成印大类系列化表面活性剂产品,广泛应用于国民经济各个工业领域、农业、国防、军工和人民生活各个领域,并有产品出口国外。我国表面活性剂品种已达4714个,能够生产国外生产的各种传统表面活性剂品种。我国表面活性剂产量已超过300万吨,达到301.84万吨。产量居世界第二位,其中工业表面活性剂占我国表面话性剂总产量的比重已达到72 26%,我国工业表面活性剂向国民经济各个领域的深度和广度进军并出口量逐年增加,我国正向世界表面活性剂强国迈进。
图表 6:2004-2009年中国表面活性剂品种数统计表
二、中国羟乙基纤维素行业发展面临问题
1、我国是羟乙基纤维素进口大国
我国羟乙基纤维素每年仍依靠大量进口。若再分析进口羟乙基纤维素品种和数量发现,都不是我国能生产的传统的羟乙基纤维素,大多是高新精尖产品。开发新品种,拓宽羟乙基纤维素新领域任务繁重。
2、缺乏具有国际竞争力的跨国公司,市场占有率低
我国羟乙基纤维素企业以中小型企业为主,尚无跨国公司,年销售额超10亿元的寥寥无几,其中专业生产羟乙基纤维素的更少,多以复配羟乙基纤维素产品为主。
3、科研项目多,对外公开成果少,产业化更少
这几年大专院校、大型企业、独资合资企业成为我国羟乙基纤维素行业技术开发的主力军,发表的科研项目多、论文多,但对外公开能产业化的成果少,产业化的更少,这应引起国家有关部门的重视。
三、中国羟乙基纤维素行业技术发展现状及趋势
国内纯化工艺的机械装备水平低,严重制约着行业的发展。产品的主要杂质是氯化钠。以前,我国普遍采用三足离心机,纯化过程为间歇操作,劳动强度大,能耗物耗高,产品质量也难以提高。全国纤维素醚行业协会从2003年开始组织攻关,现在已取得了可喜的成果,有些企业产品的纯度已达99.5%以上。另外,整个生产线的自动化程度与国外存在差距。建议可以考虑国外设备与国内设备相结合的方式,关键环节配套进口设备,以提高生产线的自动化程度。与离子型产品相比,非离子型纤维素醚对技术水平的要求更高,羟乙基纤维素技术亟待突破生产工艺和应用的技术壁垒。
第二节 我国羟乙基纤维素行业发展状况
一、2010年中国羟乙基纤维素行业发展分析
进入二十一世纪,随着我国经济的稳步发展,相关工业技术的进步和纤维素醚应用领域的不断拓展,我国非离子纤维素醚的科研单位和生产企业,经过不息的努力,中国的纤维素醚更是如虎添翼。为中国纤维素醚行业发展的“第二次浪潮”。
纤维素醚产品由九十年代初的不足500吨;2000年底国内总产量(实际生产量)不足5000吨;到2009底,实际生产量已经达到接近42000吨(其中含HEC7000吨)。
非离子纤维素醚的生产企业已经达到近34家,年产量达于1000吨的有18家,年产量大于2000吨的有13家。就产量来说,中国的非离子纤维素醚发展不很均衡,生产区域主要集中在山东、河南、江浙地区,质量和规模差异比较大,很多中、小企业高能耗、高消耗、低质量,缺乏技术人员、技术创新,市场竞争力不强。
二、2010年羟乙基纤维素行业发展情况分析
目前我国羟乙基纤维素工业存在的主要问题是,应用范围十分有限,亟待拓宽工业应用领域。解决这些问题的途径之一是在继续发展主导产品的基础上,以国外名牌产品为目标,采用新技术、新工艺,提高产品质量,努力开发适销对路的新产品;另一方面要加强应用研究与开发,拓宽应用领域,努力开拓国际市场,增加出口。随着羟乙基纤维素在工业和民用领域中的应用越来越广,对品种和性能也提出了越来越高的要求,开发新品种以满足环境保护需要以及寻求有表面活性性能个性特点的化合物已经变得非常重要,唯有如此,才能使我国将来在该领域占有应有的地位,这需要我国对现有的产品结构进行调整,同时要加大力度进行该领域的新产品开发,提高工程化能力。
三、2010年我国羟乙基纤维素市场特点分析
羟乙基纤维素的特点是性能优异、技术壁垒高、产品附加值高、行业景气周期长,产品都会经历毛利率波动和进口替代率不断上升的过程。目前,中国羟乙基纤维素的研究水平与国外发达国家相比仍然存在差距,导致产能存在一定的缺口。一般来说,技术难度越大产能缺口越大,对国外的依存度就越大。
四、2010-2012年我国羟乙基纤维素市场发展分析
羟乙基纤维素作为精细化工的重要分支,其规模发展将在全球尤其亚太地区呈稳步增长趋势,羟乙基纤维素在全球稳定增长的趋势为我国相关行业的发展和壮大提供了良好的外部环境,但由于与发达国家在产品结构与技术上的差距,行业也面临着严峻的考验。随着羟乙基纤维素在工业和民用领域中的应用越来越广,对品种和性能也化合物已经变得非常重要,唯有如此,才能使我国将来在该领域占有应有的地位,这需要我国对现有的产品结构进行调整,同时要加大力度进行该领域的新产品开发,提高工程化能力。
第三节 中国羟乙基纤维素行业供需分析
一、2010年中国羟乙基纤维素市场供给分析
由于我国羟乙基纤维素每年仍依靠大量进口,国内市场的供给能力出现不足。工业级CMC的进入壁垒比HEC低,但精制CMC具有较高的进入壁垒,生产技术也更复杂。进入HEC生产的技术壁垒更高,从而导致该类产品的供应商很少。HEC的生产技术是高度保密的。工艺控制要求非常复杂。生产者能生产多种和不同等级的HEC和MC产品。
二、2010年中国羟乙基纤维素市场供给结构分析
生产得到大量的副产物并且环境消费很高。新建1万t/a的装置需投资9000万-13000万美元。在美国、西欧和日本,纤维素醚业务通常低于再投资经济效益。在现有市场,新建工厂缺乏竞争力,然而在我国投资相对要低并且我国国内市场具有较好的发展前景。随着技术的进步,设备建设投资在不断增加。从而对新进入者构成较高的经济壁垒,即使是已有的生产企业也需要在条件允许的情况下才能进行扩产。
HEC的研发投入必须保障以便开发新型衍生物开发新的应用领域。由于有乙烯和丙烯氧化物,其生产工业存在较大的危险性。而工业用CMC的生产技术可得,并且比较简单投资门槛较低。而精制级的生产需要较大的投资和复杂的工艺技术。
三、2010年中国羟乙基纤维素市场需求分析
中国羟乙基纤维素市场需求总量迅速上升。但是,国内羟乙基纤维素生产企业普遍存在着远离环氧乙烷生产厂家、生产规模小、制造成本高、产品质量差等问题。因此,缺乏市场竞争力,也难以满足国内市场的需求,仍需大量进口。
四、2010年中国羟乙基纤维素市场需求结构分析
纤维素醚在、涂料、建筑产品和油田处理剂等大宗消费领域的消费量占整个纤维素醚市场的份额小于50%,余下的消费领域非常零散。纤维素醚的消费占这些领域原材料消费量的比重很小。因此,这些终端企业都无意进行纤维素醚的生产而是从市场上购买。市场威胁主要来自与纤维素醚功能相当的替代材料。
五、2010年中国羟乙基纤维素市场供需平衡分析
在市场需求的不断刺激下,羟乙基纤维素等非离子型纤维素醚产品近几年异军突起,表现出强劲的增长势头。纤维素醚产品的质量主要由纯度决定。在国际上,美国食品药品监督管理局等都明确要求CMC产品的纯度要在99.5%以上。目前我国CMC产量已经占到世界产量的1/3,但是产品质量低,出口大多是低端产品,附加值不高。CMC每年的出口量远大于进口量,但总货值却相当。非离子纤维素醚的产能也很低。因此要重点加大非离子纤维素醚的生产发展力度。现在,国外企业纷纷来我国兼并企业和建厂,我国应当抓住发展契机,提升生产水平和产品质量。近年,国内对CMC以外的其它纤维素醚类产品的需求量越来越大,特别是医药工业等需要的高品质的非离子型纤维素醚仍需要一定的进口,应该组织开发、生产。
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