“化工5G”发展需求迫切 增塑剂、制冷剂行业变革“催化”国产替代

10月16日，国家特聘专家化学化工专委会主任、南方科技大学理学院副院长、生物医药研究院院长张绪穆在第一届中国（淄博）新材料产业国际博览会暨第十九届中国（淄博）新材料技术论坛发表了题为《以颠覆性的催化剂技术改变大化工产业格局》的演讲。

“希望发展5G不局限于电子通讯5G，也要重视化工5G，即第五代催化剂。”张绪穆分析到，电子行业以每五年一个周期的速度发展到如今，已经是第五代了，化工虽然迭代周期长至20年，但始于1940年的产业到今年也已走到了第五代。化工产业链同样具备万亿元级别市场空间，第五代催化技术如何服务这样规模巨大的市场，就成了摆在我们面前的问题。

他进一步将化工行业和电子行业做类比，痛心道：“化工行业同样依赖进口，并存在关键技术要不来、买不来、讨不来的窘境，亟需发展高端技术。”

追根溯源，张绪穆在分析化工行业时，剖析了我国炼油行业存在的问题。他指出，目前中国炼油75%以上依靠进口。在这样的背景下，张绪穆将眼光聚焦到高端环保型增塑剂、合成冷冻机油、聚已二酰己二胺、甲基丙烯酸甲酯、超高分子聚乙烯、合成气制燃料乙醇等化工材料上，以期为行业带来突破。

增塑剂替代机遇

据悉，增塑剂是塑料工业最大的助剂品种，应用领域广泛，对塑料工业特别是聚氟乙烯工业的发展起着决定性作用。2019年，我国邻苯类增塑剂总产能约320万吨，占增塑剂总量的88%，其中有毒的邻苯二甲酸二辛酯（DOP）消费量最大，每年超200万吨。

然而有毒的传统增塑剂产品注定要退出历史舞台，我国卫健委、生态环境部、工信部等三部委已于今年4月联合下文，建议限制使用传统的增塑剂DOP、DBP、BBP。

传统产品受限后，必有新产品补位，以应对巨大的市场需求。张绪穆团队研发的高端环保型增塑剂项目利用目前资源丰富、价格低廉的混合丁烯为原料，采用颠覆性的第五代催化剂技术来生产出环保型的碳九、碳十醇，进而生产出高端环保型的增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）、邻苯二甲酸二2-丙基庚酯（DPHP）。

张绪穆介绍道，相较于DOP技术路线，环保增塑剂DPHP技术路线具有四大优势，包括：原料价格低，成本降低40%，利润空间大；产品PHP环保无毒，性能优异；政策鼓励，市场替代空间大；自主国产技术，打破国外垄断。

另一种无毒环保型增塑剂DINP替代DOP的优势则体现在其分子量更大、挥发性比DOP低50%以上；低温性能更好；密度更小、以体积计的产品产出率增加；抗老化性能优越等方面。

“从DOP路线转为DPHP/DINP路线是淄博很多企业正在做的事情，”张绪穆认为化工新材料大省山东主营增塑剂的企业正是转型的时候。BASF公开资料显示，西欧、北美等地早就走在了前面，以上地区C9、C10型邻苯二甲酸盐占增塑剂市场超过一半，甚至2016年之后西欧市场已不再生产C8增塑剂。亚太市场C9、C10需求量年增长速度为4%，替代空间巨大。

尤其是我国邻苯类增塑剂中，有毒的增塑剂DOP消费量占71%，无毒增塑剂DPHP等消费量仅24%，与发达国家存在较大差距，具有200万吨/a市场替代规模，市场空间达到150亿元。“消费结构必须进行升级”，张绪穆预测道。

制冷剂替代机遇

由于臭氧层破坏日益严重，目前在家用空调和热泵中广泛应用的低端制冷剂氢氯氟烃HCFC将被禁用，逐步使用更加环保的氢氟烃HFC。而根据蒙特利尔议定书，我国到2030年将淘汰所有低端制冷剂HCFC的生产与消费。

制冷剂的更替直接导致了合成冷冻机油将替代矿物型冷冻机油，这也正是张绪穆团队另一个重点项目所攻关的问题。

据悉，合成冷冻机油项目利用二异丁烯为原料，采用国际领先、独特高效的催化剂生产出的异壬酸多元醇酯冷冻机油，可广泛应用于家用空调、汽车空调、冰箱等工商业制冷，尤其是与环保型的高端制冷剂匹配效果优异，是对于低端制冷剂及矿物型冷冻机油组合的最为理想的升级替代产品，对于阻止臭氧层的破坏、保护人类生存环境意义重大。

公开数据显示，国内冷冻机油市场空间高达40万吨/a，仅家用空调就占有10万吨/a。目前，矿物冷冻机油约占85%，合成冷冻机油约占15%，具有很大的替代空间。

对于这一潜力市场的开拓，张绪穆团队已经走在了前面。他表示，相较于国外25000元/吨的合成冷冻机油原料，以他们团队研发的催化剂生产成本要低得多，不过8000元/吨。而项目已经取得了重要进展，“目前已完成小试的公斤级生产，正在推动大规模工业化应用”。

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