电石法PVC的无汞化改造,是中国化工行业完成《水俣公约》履约要求最后亟待完成的拼图之一。1752万吨的年产量、超1700万吨的存量产能、万吨级的催化剂需求——这组数据背后是一个正在从示范走向规模化、从政策驱动走向市场驱动的千亿级产业变革。天风证券研究报告从技术路线、示范项目进展和竞争格局三个维度,深度解析电石法PVC无汞化改造的产业进程与投资机会。
电石法PVC——1752万吨存量产能的改造压力
电石法PVC是中国PVC生产的主导工艺。2024年,中国PVC粉总产量2348.59万吨,其中电石法PVC产量1752.70万吨,占总产量比例74.6%。电石法工艺占比虽从高位略有下降(2023年为74.91%),但仍是绝对主流。
电石法PVC的核心问题在于氯乙烯单体(VCM)合成阶段需要使用含汞催化剂。具体工艺分为三步:石灰石和焦炭高温反应生成电石;电石与水反应得到乙炔;乙炔与氯化氢在含汞催化剂作用下合成氯乙烯单体。含汞催化剂以活性炭为载体、浸渍吸附氯化汞,是电石法工艺不可或缺的耗材。
从产能规划看,未来仍有电石法新增产能。卓创资讯统计,中谷矿业300千吨/年、甘肃耀望300千吨/年、德州实华100千吨/年均为电石法工艺,合计70万吨。但由于政策已禁止新建用汞的PVC产能,这些项目必须配套无汞催化剂技术。新增产能的无汞化要求与存量产能的改造需求叠加,构成了无汞催化剂市场的双重驱动力。
无汞催化剂技术路线——金基与铜基并行
目前无汞催化剂主要有金基和铜基两条技术路线,各有优势和应用场景。
金基无汞催化剂是目前技术成熟度最高、已实现工业化应用的主流路线。凯立新材的金基PVC无汞催化剂凭借性能、安全、环保等优势,已实现替代汞系催化剂的稳定工业化应用。从招标情况看,中泰化学2024年金基催化剂采购项目、陕西金泰氯碱神木化工两个示范项目均以金基无汞催化剂为主。
铜基无汞催化剂是另一条重要技术路线。在陕西金泰氯碱就地改造项目中,铜基无汞催化剂进行了单独招标,厦门中科易工、陕西投资集团国际贸易、内蒙古海驰三家公司为中标候选人。铜基催化剂在成本上可能更具优势,但目前仍处于研发及工业测评阶段。
两条技术路线的并行发展有助于降低单一技术路线的风险,同时为不同应用场景提供差异化选择。金基催化剂在性能和稳定性上更优,适合对催化剂寿命要求高的连续生产场景;铜基催化剂若能在性能和寿命上取得突破,有望在成本敏感型应用中占据一席之地。
示范项目进展——从"全球首套"到规模化推广
示范项目的建设与运行是验证无汞催化剂技术和经济可行性的关键环节。
2023年底,陕投集团金泰氯碱神木化工60万吨高性能树脂项目作为全球首套电石法聚氯乙烯行业无汞化示范项目在榆林完工。该项目是目前已知规模最大的电石法PVC无汞化示范装置,其运行数据将直接决定无汞催化剂技术和经济可行性的评估结论。
2024年11月25日,中国氯碱工业协会出席行业无汞触媒技术性和经济性评估报告编制情况研讨会。这标志着行业层面的技术和经济性评估工作已正式启动。评估完成后,根据《水俣公约》附件B的要求,将进入5年倒计时——即评估确定可行后5年,不允许继续使用汞。
从招标情况看,无汞催化剂的商业化应用已在加速。中泰化学2024年金基催化剂采购项目中,内蒙古海驰、西安凯立新材、庄信万丰三家公司为中标候选人。陕西金泰氯碱神木化工首套应用无汞催化技术60万吨/年高性能树脂装置项目同样进行了金基催化剂招标。多个项目的招标和示范装置的完工,表明无汞催化剂已从实验室走向工业化应用,为后续大规模推广奠定了基础。
重点无汞催化剂项目招标情况| 项目名称 | 催化剂类型 | 中标候选人 |
|---|
| 中泰化学2024年金基催化剂采购 | 金基无汞 | 内蒙古海驰、西安凯立新材、庄信万丰 |
| 陕西金泰氯碱神木化工示范项目(1) | 金基无汞 | 内蒙古海驰、西安凯立新材、庄信万丰 |
| 陕西金泰氯碱神木化工示范项目(2) | 金基无汞 | 内蒙古海驰、西安凯立新材 |
| 陕西金泰氯碱就地改造项目 | 铜基无汞 | 厦门中科易工、陕投集团国际贸易、内蒙古海驰 |