分子篩產業發展現狀分析：新型分子篩可分離出99.97%純度丙烯

• 黃文玉 2023年12月15日 來源：互聯網 572 32
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分子篩一種人工合成的具有篩選分子作用的水合硅鋁酸鹽(泡沸石)或天然沸石。其化學通式為(M′2M)O·Al2O3·xSiO2·yH2O，M′、M分別為一價、二價陽離子如K+、Na+和Ca2+、Ba2+等。它在結構上有許多孔徑均勻的孔道和排列整齊的孔穴，不同孔徑

浙江大學團隊研發出一種超快吸附動力學分子篩ZU-609，通過調控孔口大小和孔腔尺寸，可實現丙烯和丙烷精準篩分以及提升丙烯擴散速率，可從等摩爾丙烯丙烷混合氣中分離得到99.97%純度丙烯。相關研究成果于近日發表在國際期刊《科學》上。

分子篩一種人工合成的具有篩選分子作用的水合硅鋁酸鹽(泡沸石)或天然沸石。其化學通式為(M′2M)O·Al2O3·xSiO2·yH2O，M′、M分別為一價、二價陽離子如K+、Na+和Ca2+、Ba2+等。它在結構上有許多孔徑均勻的孔道和排列整齊的孔穴，不同孔徑的分子篩把不同大小和形狀分子分開。根據SiO2和Al2O3的分子比不同，得到不同孔徑的分子篩。其型號有：3A(鉀A型)、4A(鈉A型)、5A(鈣A型)、10Z(鈣Z型)、13Z(鈉Z型)、Y(鈉Y型)、鈉絲光沸石型等。它的吸附能力高、選擇性強、耐高溫。廣泛用于有機化工和石油化工，也是煤氣脫水的優良吸附劑。在廢氣凈化上也日益受到重視。

按催化性質，分子篩催化劑可以分為以下幾點：(1) 酸催化劑，利用分子篩的表面酸性進行催化反應。(2)雙功能催化劑，分子篩可以負載鉑、鈀類的金屬，得到兼有金屬催化功能和酸催化功能的雙功能分子篩催化劑。(3) 擇形催化劑，由于分子篩的催化作用一般發生在晶體內空間，分子篩的孔徑大小和孔道結構對催化活性和選擇性有很大的影響。分子篩具有規整而均勻的晶內孔道，而且孔徑大小接近于分子尺寸，使分子篩的催化性能隨反應物分子、產物分子或反應中間物的幾何尺寸的變化而顯著變化。

分子篩產業發展現狀分析

沸石分子篩材料的廣泛應用(例如：吸附分離、離子交換、催化)，是與其結構特點密不可分的。例如，吸附分離性能取決于分子篩的孔道和孔體積的大小;離子交換性能取決于分子篩中陽離子的數目、位置及其孔道的可通行性;催化過程中表現出的擇形性與分子篩的孔道尺寸、走向相關，而催化反應中的中間產物以及最后產品和分子篩的孔道維數或其籠結構相關。因此，分子篩的結構是研究分子篩材料的基本問題。

分子篩具有優良的吸附、催化、離子交換的功能，其中分子篩吸附劑使用最為廣泛，分子篩催化劑市場價值更大，全球分子篩市場的增長是由石油和天然氣行業的高需求推動的。根據數據，2020 年分子篩市場容量為64億美元，預計到2028 年將達到84.9 億美元，從2021 年到2028 年的復合年增長率為 3.8%。

中國是近幾年分子篩用量最大，增長速度最快的地區。就全球分子篩消費量分布情況而言，根據數據，2021年全球分子篩催化劑消費量為34.1萬噸，其中北美和中國的消費量分別為12.4萬噸和10.2萬噸，分別占比36.4%和29.9%，中國成為全球僅次于北美的第二大消費市場。

根據中研普華產業研究院發布的《2024-2029年分子篩產業現狀及未來發展趨勢分析報告》顯示：

我國分子篩行業起步較晚，由于發展時間較短，在技術、行業成熟度、市場應用等方面存在一定差距。數據顯示，美國霍尼韋爾(UOP)公司占比最大為23.38%，其次是法國阿科瑪(CECA)公司(13.41%)和美國Zeochem公司(7.11%)，此外，國內企業建龍微納、上海恒業、大連海鑫、齊魯華信四家公司貢獻的產量占比為14.74%。近年來隨著國內分子篩企業不斷進行技術突破，產品性能已達到國際標準，下游客戶對于產品的認同度和使用意愿獲得了明顯提升。

截至2021年年底，建龍微納分子篩原粉、成型分子篩、分子篩活化粉產能分別達到 41,000 噸、42,000噸、3,000 噸，產品規格種類 110 余種。數據顯示，2018年開始，建龍微納逐步發展成型分子篩產能和技術，整體營收產銷量快速增長，早期因原粉自用持續增長整體原粉銷量小幅度下降，2021年需求爆發整體分子篩產業皆快速增長，就利潤情況而言，作為國內分子篩行業領導者整體議價能力持續提升，成型分子篩毛利率持續走高。

國內國外先進企業壟斷程度較高，國產化推進背景下，技術持續推進，我國分子篩產能產量持續增長，目前國內分子篩成本主要以原材料為主，占比近五成，其中鋁酸鈉、硅酸鈉和液堿加工而成的分子篩原粉為主要原材料。

分子篩產業未來發展前景展望

近年來，沸石分子篩由于具有獨特的性能，已經在吸附分離、催化等領域取得了廣泛的應用。但是對某些沸石分子篩的性能優劣問題認識不夠深入，有的甚至還很膚淺，為了更加有效地發揮沸石分子篩在吸附分離、催化領域應用的優勢，要注意以下幾個方面的工作：1)研制價格低廉的沸石分子篩，以降低生產成本為目的;2)研究沸石分子篩的合成及改性對結構、組成和性能的影響，尋找提高其吸附容量和選擇性的方法;3)建立和完善評價吸附劑性能的定量指標，更好地為實際生產做出指導。

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