內容概況:混合芳烴作為有機化學工業的重要原料,2024年,中國混合芳烴產能為1433.5萬噸,與往年持平。在二氧化碳制芳烴技術逐漸成熟的背景下,穩定的混合芳烴需求為該技術提供了廣闊的市場空間。二氧化碳制芳烴作為一種綠色、低碳的合成方法,有望減少對傳統石油基原料的依賴,實現芳烴產業的可持續發展。此外,混合芳烴產能的穩定也促進了二氧化碳制芳烴技術的研發和創新。面對巨大的市場需求,企業紛紛加大研發投入,推動技術進步和產業升級。這不僅有助于提升二氧化碳制芳烴的轉化效率和產品質量,還有望降低生產成本,提高市場競爭力。
相關上市企業:中國石化(600028)、寶豐能源(600989)、榮盛石化(002493)、正丹股份(300941)、遠達環保(600292)
相關企業:神華集團有限責任公司、中煤能源集團有限公司、山西焦煤集團有限責任公司、兗礦集團有限公司、陜西煤業化工集團有限責任公司、中國華能集團有限公司、國家能源投資集團有限責任公司、中國石油化工集團公司、中國石油化工股份有限公司、中國石油天然氣股份有限公司、萬華化學集團股份有限公司、中國石化儀征化纖股份有限公司、內蒙古久泰馨遠新材料有限公司
關鍵詞:二氧化碳制芳烴、二氧化碳制芳烴市場規模、二氧化碳制芳烴行業現狀、二氧化碳制芳烴發展趨勢
一、行業概述
二氧化碳制芳烴是指以二氧化碳(CO?)為原料,通過化學反應將其轉化為含有苯環結構的芳烴類化合物的過程。這一過程不僅有助于減少溫室氣體二氧化碳的排放,還能將二氧化碳轉化為高附加值的化學品,如苯、甲苯、二甲苯等,這些芳烴在化工、醫藥、材料等領域有廣泛應用。根據目標產物結構,二氧化碳制芳烴可分為單環芳烴、多環芳烴和功能化芳烴。
同時,二氧化碳制芳烴按反應路徑分類可以分為直接加氫法和間接合成法。間接合成法先將二氧化碳轉化為中間產物(如甲醇、合成氣等),再進一步轉化為芳烴。這種方法可以通過調節中間產物的轉化路徑來優化芳烴的生成。而直接加氫法通過氫氣與二氧化碳直接反應生成芳烴。該項技術利用工業排放的CO2作為碳源,結合光伏電解水產生的綠色H2,可一步將CO2高效轉化為含80%以上的航煤組分的產品。這種方法需要高效的催化劑來促進二氧化碳的活化和芳構化反應。
清華大學化工系魏飛團隊采用納米ZnCr2O4尖晶石和短b軸H-ZSM-5分子篩在高壓加氫環境下制備酸堿異質結耦合的新型催化劑結構,實現了超80wt.%選擇性的CO2/CO到含有C8-C12芳烴的航煤餾分。結合積分差分相位襯度掃描透射電子顯微技術(iDPC-STEM)實現了對分子篩孔道內產物芳烴和關鍵中間產物芳醛/芳醇的微觀統計,證實了酸堿異質結耦合的催化界面結構,強化了芳烴和芳醛/芳醇的選擇性脫附能力,是實現溫和條件下綠色航煤超高選擇性的關鍵。相關成果以“Highly Selective Conversion of CO2 or CO into Precursors for Kerosene-based Aviation Fuel via Aldol-Aromatic Mechanism”(基于醛醇-芳香路徑設計的CO2/CO高選擇性制備芳環航空燃料)為題發表于《ACS催化》(ACS Catalysis)期刊上。
未來形成萬噸級工業示范,將為新型煤化工的發展及煤炭的清潔利用提供一條具有前景的技術路線,且在國際競爭中取得領先,具有重要的戰略意義和社會價值,是“科技興蒙”行動的響亮名片。同時,可以部分解決我國芳烴生產對石油基原料依存度過高的問題,將為建立百萬噸級煤基合成氣生產芳烴裝置提供可靠依據,實現煤基高端化學品(芳烴)的工業路線,從而與化纖服裝業、芳烴基高端樹脂、醫藥中間體等產值巨大的行業有效銜接,為產業升級拉動內需,實現以國內大循環為主體國內國際雙循環相互促進的新發展格局提供基礎。
二、行業發展歷程
中國二氧化碳制芳烴行業發展主要經歷了四個階段。2010年以前的起步探索階段,早期主要以基礎研究為主,國內科研機構和高校開始關注二氧化碳的催化轉化技術,探索其在制芳烴等領域的應用潛力。中科院等科研機構開始開展相關基礎研究,但整體技術水平與歐美等發達國家相比仍有較大差距。
2010年至2015年的技術突破與初步發展階段,隨著國家對環保和新能源的重視,二氧化碳制芳烴技術逐漸受到關注,部分科研機構取得了一定的技術突破。中科院山西煤化所等機構在催化劑研發方面取得進展,初步實現了二氧化碳加氫制芳烴的實驗室研究。
2015年至2020年的快速發展階段,國家政策支持力度加大,推動了二氧化碳制芳烴技術的快速發展。科研機構和企業合作更加緊密,技術逐漸走向中試和產業化。中國科學院大連化物所等機構在二氧化碳制芳烴的催化劑和工藝方面取得顯著進展,部分技術開始進入中試階段。
2020年至今的產業化推進階段,技術逐漸成熟,部分企業開始嘗試產業化應用。政府出臺了一系列支持政策,推動二氧化碳制芳烴技術的商業化和規模化。內蒙古久泰集團等企業開始建設二氧化碳制芳烴的示范裝置,推動技術的工業化應用。此外,隨著碳排放權交易市場的逐步建立,二氧化碳制芳烴行業迎來了更多的發展機遇。
三、行業產業鏈
二氧化碳制芳烴行業產業鏈上游包括原材料和生產設備等,其中,原材料包括二氧化碳、氫氣、催化劑等,生產設備包括反應器、預處理設備、分離設備和壓縮設備等。產業鏈中游為二氧化碳制芳烴生產制造環節,二氧化碳制芳烴產品主要包括苯、甲苯、二甲苯等。產業鏈下游應用包括化工、醫藥、塑料、橡膠等領域。
相關報告:智研咨詢發布的《中國二氧化碳制芳烴行業市場深度分析及投資前景展望報告》
四、行業現狀
二氧化碳(CO2)是最為重要的溫室氣體,是導致全球氣候變暖的主要因素,隨著全球范圍內對碳排放限制的逐步升級,煤化工過程所產生的大量二氧化碳清潔高效利用既是學術研究的重點,也是未來產業面臨的瓶頸。由于二氧化碳作為碳的最高氧化態具有極高的化學惰性,其清潔高效轉化成為攻關重點。芳烴是重要平臺化學品,是化纖、工程塑料及高性能塑料等的關鍵原料。而二氧化碳制芳烴具有轉化效率、高原子經濟性好的特點,在碳循環技術中極具開發潛力。
混合芳烴作為有機化學工業的重要原料,2024年,中國混合芳烴產能為1433.5萬噸,與往年持平。在二氧化碳制芳烴技術逐漸成熟的背景下,穩定的混合芳烴需求為該技術提供了廣闊的市場空間。二氧化碳制芳烴作為一種綠色、低碳的合成方法,有望減少對傳統石油基原料的依賴,實現芳烴產業的可持續發展。此外,混合芳烴產能的穩定也促進了二氧化碳制芳烴技術的研發和創新。面對巨大的市場需求,企業紛紛加大研發投入,推動技術進步和產業升級。這不僅有助于提升二氧化碳制芳烴的轉化效率和產品質量,還有望降低生產成本,提高市場競爭力。
五、重點企業情況
中國二氧化碳制芳烴行業作為綠色化工領域的創新賽道,近年來在“雙碳”目標驅動下快速發展,逐步形成以科研院所技術轉化企業為主導、傳統石化巨頭加速布局、新興環保科技公司差異化競爭的三層競爭格局,行業整體呈現技術壁壘高、政策依賴性強、區域集中度顯著的特征。二氧化碳制芳烴的核心競爭力在于催化劑研發與工藝優化,中科院大連化物所、天津大學等科研機構的技術轉化企業占據行業制高點。例如,中科院大連化物所孵化的中科碳能率先突破CO?與甲烷耦合制芳烴技術,芳烴選擇性達80%,2023年建成萬噸級工業試驗裝置;
中石化、延長石油等傳統能源企業加速向低碳領域延伸,憑借資金與產業鏈優勢搶占市場份額。中石化上海石化研究院開發出CO?加氫制芳烴(CTA)技術,2024年將在鎮海基地啟動10萬噸級項目,配套自有煉化裝置的CO?捕集系統,形成“捕集-轉化-應用”閉環;延長石油榆林煤化公司結合煤化工副產CO?,投資50億元建設煤基CO?制芳烴綜合示范項目,目標2025年產能達20萬噸。此類企業通過原料自給與下游渠道整合,顯著壓縮成本,在規模化量產階段具備競爭優勢。
2020年久泰集團和清華大學開展項目合作,雙方達成合作協議開展萬噸級流化合成氣一步法制芳烴(FSTA)與萬噸級流化氧化脫氫制二烯烴(FODH)成套工業技術開發,于2020年4月聯合成立“清華大學(化工系)-久泰能源(鄂爾多斯)有限公司流化合成氣制芳烴技術聯合研究中心”,并申報內蒙古自治區重大專項項目《萬噸級二氧化碳制芳烴關鍵技術研究》,6月份順利通過專家評審答辯,8月份項目立項成功,9月份開始任務書、預算書編制,11月份審核通過,11月27日順利召開項目啟動暨實施方案專家論證會。
內蒙古久泰馨遠新材料有限公司是由久泰集團與清華大學等科研機構合作成立的高科技企業,專注于二氧化碳制芳烴技術的研發與工業化應用。公司依托清華大學等高校和科研機構的強大研發實力,致力于推動煤化工行業的綠色轉型和高質量發展。2022年6月5日,清華大學與內蒙古久泰馨遠新材料有限公司合作共建的世界首套萬噸級二氧化碳制芳烴工業試驗項目在準格爾旗大路工業園區舉行開工儀式。項目總投資17678.45萬元,獲得了2020年和2021年內蒙古自治區科技重大專項的滾動支持,財政專項經費支持2272萬元。
該項目以二氧化碳和氫氣為原料,以碳氫化合物為產品的二氧化碳利用項目,主要產品均四甲苯是重要的精細化工原料,經氧化、聚合,可制成耐高溫、絕緣性能優良的工程塑料-聚酰亞胺,廣泛應用到微電子、航天及軍工等高科技領域,尤其近幾年在光刻膠、芯片封裝、柔性顯示、柔性印刷電路(FPC)和導熱石墨膜等領域的應用快速增長,被列為“21世紀最有希望的工程塑料”。在此之后,公司逐步形成了擁有自主知識產權的流化二氧化碳一步法制芳烴成套技術,達到了工業化的要求。后續久泰馨遠新材料有限公司還將在二氧化碳制芳烴技術的基礎上,與清華大學合作持續開發均四甲苯二酐及聚酰亞胺項目,預計于2023年-2025年分步投產。
項目可以部分解決我國芳烴生產對石油基原料依存度過高的問題,將為建立百萬噸級煤基合成氣生產芳烴裝置提供可靠依據,實現煤基高端化學品(芳烴)的工業路線,從而與化纖服裝業、芳烴基高端樹脂、醫藥中間體等產值巨大的行業有效銜接,為產業升級拉動內需,實現以國內大循環為主體國內國際雙循環相互促進的新發展格局提供基礎。
六、行業發展趨勢
1、催化劑研發與工藝優化
未來,中國二氧化碳制芳烴行業在技術創新方面將主要集中在催化劑研發、反應器設計和過程優化等方面。催化劑的活性、選擇性和穩定性將成為研究的重點,通過開發新型催化劑,可以顯著提高二氧化碳的轉化率和芳烴的選擇性,降低生產成本。例如,當前研究熱點包括金屬氧化物/分子篩復合催化劑和鈣鈦礦型催化劑,這些催化劑在實驗室階段已取得一定突破。此外,反應器設計的優化也將成為技術創新的重要方向,通過改進反應器的結構和操作條件,可以進一步提高反應效率和產品質量。這些技術進步將為二氧化碳制芳烴的工業化應用提供有力支持,推動行業向高效、低碳方向發展。
2、高附加值產品與多元化應用
未來,中國二氧化碳制芳烴行業將更加注重產品的高附加值化和應用領域的多元化。目前,二氧化碳制芳烴產品主要包括苯、甲苯、二甲苯等,這些產品在化工、醫藥、塑料、橡膠等領域具有廣泛的應用前景。隨著技術的不斷進步,未來有望開發出更多高附加值的芳烴產品,如特種芳烴和精細化學品。此外,二氧化碳制芳烴產品的應用領域也將不斷拓展,例如在生物燃料、可降解塑料等新興領域的應用。這不僅有助于提高產品的市場競爭力,還將進一步推動行業的可持續發展。
3、上下游資源整合與合作
產業鏈上下游的協同發展將成為未來中國二氧化碳制芳烴行業的重要發展趨勢。上游原料供應商需要提供高質量、低成本的二氧化碳資源,為二氧化碳制芳烴技術的產業化提供有力保障。下游產品應用企業則需要不斷拓展市場應用領域,提高產品質量和性能,為二氧化碳制芳烴技術的市場推廣提供支持。通過優化產業鏈布局,實現資源共享和優勢互補,可以提升整個產業鏈的競爭力和可持續發展能力。此外,加強與高校、科研院所等機構的合作,開展人才交流和培訓活動,也將為行業的可持續發展提供有力的人才保障。這種產業鏈協同下的市場競爭,將有助于推動二氧化碳制芳烴行業的健康發展。
以上數據及信息可參考智研咨詢(www.szxuejia.com)發布的《中國二氧化碳制芳烴行業市場深度分析及投資前景展望報告》。智研咨詢是中國領先產業咨詢機構,提供深度產業研究報告、商業計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號,每天及時掌握更多行業動態。


2025-2031年中國二氧化碳制芳烴行業市場深度分析及投資前景展望報告
《2025-2031年中國二氧化碳制芳烴行業市場深度分析及投資前景展望報告》共九章,包含二氧化碳制芳烴投資建議,中國二氧化碳制芳烴未來發展預測及投資前景分析,對中國二氧化碳制芳烴投資的建議及觀點等內容。



