第一節(jié) 產(chǎn)品定義及發(fā)展歷程
1、定義
用化學(xué)合成法將高分子共聚物制成的有機單體顆粒的離子交換劑,稱為離子交換樹脂。
離子交換樹脂是由交聯(lián)的結(jié)構(gòu)骨架、以化學(xué)鍵結(jié)合在朵架上的固定離子基團和以離子鍵為固定基團以相反符號電荷結(jié)合的可交換離子。
2、分類
1)按功能分
強酸性樹脂、強堿性樹脂、弱酸性樹脂、氧化還原樹脂、兩性樹脂。
2)按結(jié)構(gòu)分
凝膠型和大孔型樹脂。
3)按聚合物的單體分
苯乙烯類、丙烯酸類、酚醛類、環(huán)氧類、乙烯基吡啶類、脲醛類和氯乙烯類等。
4)按用途分
工業(yè)級、食品級、 分析 級、核子級、雙層床用樹脂、高流速混床用樹脂、移動床用和覆蓋過濾器用樹脂等類。
2、發(fā)展歷程
有機離子交換樹脂自1935年問世以來,已經(jīng)歷了近70年的發(fā)展歷程。目前,除離子交換樹脂以外,還包括具有特殊功能的螯合樹脂及吸附樹脂等不同產(chǎn)品也屬于離子交換樹脂范疇。離子交換樹脂已廣泛用于石油化工、醫(yī)藥、輕工、食品及生物等領(lǐng)域,主要用于水處理、分離純化、脫色、脫鹽及催化等工藝中。約有80%以上的離子交換樹脂用于水處理工藝,而在石油、化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域每年需求的量僅10%~15%。
我國從1958年起建立了第一家離子交換樹脂生產(chǎn)廠以來,目前,我國有離子交換樹脂生產(chǎn)廠有60~70家,可生產(chǎn)100多個牌號的離子交換樹脂。我國的離子交換樹脂 行業(yè) 組織現(xiàn)已成為國有、股份、民營等企業(yè)共存的大家庭。此外,在江蘇、浙江還有2家外國獨資生產(chǎn)廠。經(jīng)濟改革為 行業(yè) 的發(fā)展增添了新的生機和活力,對 行業(yè) 經(jīng)濟增長起到了拉動作用。在高度分散的市場中,2002年我國出現(xiàn)了銷量超過萬噸的大廠在江蘇省,并有3~4家生產(chǎn)廠達(dá)到5000噸以上,表明我國是具有實力的離子交換樹脂生產(chǎn)大國。江蘇、浙江沿海地區(qū)及河北、天津是離子交換樹脂主要產(chǎn)地。
第二節(jié) 產(chǎn)品特點及應(yīng)用領(lǐng)域 分析
1、水處理
水處理領(lǐng)域離子交換樹脂的需求量很大,約占離子交換樹脂產(chǎn)量的80~90%,用于水中的各種陰陽離子的去除。目前,離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發(fā)電廠的純水處理上,其次是原子能、半導(dǎo)體、電子工業(yè)等。
2、食品工業(yè)
離子交換樹脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工業(yè)裝置上。例如:高果糖漿的制造是由玉米中萃出淀粉后,再經(jīng)水解反應(yīng),產(chǎn)生葡萄糖與果糖,而后經(jīng)離子交換處理,可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業(yè)中的消耗量僅次于水處理。
3、制藥 行業(yè)
制藥工業(yè)離子交換樹脂對發(fā)展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質(zhì)量改良具有重要作用。鏈霉素的開發(fā)成功即是突出的例子。近年還在中藥提成等方面有所 研究 。
4、合成化學(xué)和石油化學(xué)工業(yè)
在有機合成中常用酸和堿作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應(yīng)。用離子交換樹脂代替無機酸、堿,同樣可進行上述反應(yīng),且優(yōu)點更多。如樹脂可反復(fù)使用,產(chǎn)品容易分離,反應(yīng)器不會被腐蝕,不污染環(huán)境,反應(yīng)容易控制等。
甲基叔丁基醚(MTBE)的制備,就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑,由異丁烯與甲醇反應(yīng)而成,代替了原有的可對環(huán)境造成嚴(yán)重污染的四乙基鉛。
5、環(huán)境保護
離子交換樹脂已應(yīng)用在許多非常受關(guān)注的環(huán)境保護問題上。目前,許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質(zhì),這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子,回收電影制片廢液里的有用物質(zhì)等。
6、濕法冶金及其他
離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。
第三節(jié) 產(chǎn)業(yè)鏈概述
一、在產(chǎn)業(yè)鏈中的位置
(一)上游
離子交換樹脂的基體,制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)兩大類,它們分別與交聯(lián)劑二乙烯苯產(chǎn)生聚合反應(yīng),形成具有長分子主鏈及交聯(lián)橫鏈的網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)的聚合物。苯乙烯系樹脂是先使用的,丙烯酸系樹脂則用得較后。
1、苯乙烯
苯乙烯是三維模型芳烴的一種。分子式C6H5CH=CH2。存在于蘇合香脂(一種天然香料)中。無色、有特殊香氣的油狀液體。熔點-30.6℃,沸點145.2℃,相對密度0.9060(20/4℃),折光率1.5469,黏度0.762cPat68°F。不溶于水(<1%),能與乙醇、乙醚等有機溶劑混溶。苯乙烯在室溫下即能緩慢聚合,要加阻聚劑才能貯存。苯乙烯自聚生成聚苯乙烯樹脂,它還能與其他的不飽和化合物共聚,生成合成橡膠和樹脂等多種產(chǎn)物。苯乙烯還可以發(fā)生烯烴所特有的加成反應(yīng)。
在工業(yè)上,苯乙烯可由乙苯催化去氫制得。實驗室可以用加熱肉桂酸的辦法得到。
2、丙烯酸(酯)
丙烯酸——acrylicacid,是無色液體,有刺激性氣味。易燃,其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。它作為重要的化工基礎(chǔ)原料之一,主要用于生產(chǎn)水溶性涂料和膠粘劑用的共聚單體丙烯酸丁酯和乙酯,以及用于生產(chǎn)高吸水性樹脂。隨著下游產(chǎn)品的豐富與發(fā)展,世界范圍內(nèi)的丙烯酸生產(chǎn)能力在不斷增加。
我國丙烯酸生產(chǎn)始于20世紀(jì)60年代,當(dāng)時裝置均采用丙烯腈水解法,規(guī)模小、品種少。進入80年代,國內(nèi)化工企業(yè)開始引進國外設(shè)備和技術(shù)投產(chǎn)丙烯酸,使丙烯酸 行業(yè) 發(fā)展進入了一個新的階段。
目前,丙烯酸酯的主要應(yīng)用領(lǐng)域為膠粘劑、涂料、皮革等,其中用量最大的是丙烯酸丁酯。國際上主要丙烯酸生產(chǎn)企業(yè)為日本觸媒化學(xué)、日本三菱化工、德國巴斯夫和羅門哈斯公司。
我國丙烯酸需求增長很快,我國目前丙烯酸及酯的表觀需求分別為50萬噸和70萬噸左右,復(fù)合增長率分別為14%和21%。近年來一些企業(yè)紛紛擴充產(chǎn)能和進入該領(lǐng)域。國內(nèi)產(chǎn)能接近90萬噸。市場供需結(jié)構(gòu)開始出現(xiàn)轉(zhuǎn)折。
(二)下游
水處理 行業(yè)
水處理是為了使水質(zhì)滿足特定環(huán)境及回用的用途,通過物理、化學(xué)和生物手段,對水質(zhì)進行治理,去除或增加水中簡單講,水處理便是為了使水質(zhì)滿足特定環(huán)境及回用的用途,通過物理、化學(xué)和生物手段,對水質(zhì)進行治理,去除或增加水中某些對生產(chǎn)、生活及環(huán)境不需要或需要物質(zhì)的全過程。水處理領(lǐng)域涉及的范圍分為自來水的生產(chǎn)及供應(yīng),污水處理及其再生利用,其他水處理、利用與分配等三大類。
從水處理 行業(yè) 的實際運行角度看,我們可以將其劃分為循環(huán)水系統(tǒng)治理、水資源綜合治理和自來水供應(yīng)及其他特種水處理三個類別。循環(huán)水系統(tǒng)治理 行業(yè) 主要包括中央空調(diào)冷卻循環(huán)水處理、冷凍循環(huán)水處理、采暖水處理,集中供暖循環(huán)水處理,工業(yè)冷卻、冷凍循環(huán)水處理幾個細(xì)分市場的設(shè)備生產(chǎn)和銷售。水資源綜合治理 行業(yè) 主要包括污水處理、景觀環(huán)境水體治理、雨洪利用、城市污廢水綜合利用、普通生產(chǎn)污廢水綜合利用幾個細(xì)分市場。自來水供應(yīng)及其他主要是由自來水供應(yīng)及其他水處理 行業(yè) 構(gòu)成。
從水處理 行業(yè) 的實際運行角度看,我們可以將其劃分為循環(huán)水系統(tǒng)治理、水資源綜合治理和自來水供應(yīng)及其他特種水處理三個類別。循環(huán)水系統(tǒng)治理 行業(yè) 主要包括中央空調(diào)冷卻循環(huán)水處理、冷凍循環(huán)水處理、采暖水處理,集中供暖循環(huán)水處理,工業(yè)冷卻、冷凍循環(huán)水處理幾個細(xì)分市場的設(shè)備生產(chǎn)和銷售。水資源綜合治理 行業(yè) 主要包括污水處理、景觀環(huán)境水體治理、雨洪利用、城市污廢水綜合利用、普通生產(chǎn)污廢水綜合利用幾個細(xì)分市場。自來水供應(yīng)及其他主要是由自來水供應(yīng)及其他水處理 行業(yè) 構(gòu)成。
水處理 行業(yè) 是多學(xué)科交叉、知識密集型的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),涉及到生物、化學(xué)、機械、電子等多個領(lǐng)域,是國家環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。20世紀(jì)90年代以來,在國家大力推進可持續(xù)發(fā)展,建立綠色環(huán)保型節(jié)約社會的大背景下,國內(nèi)的水處理企業(yè)通過引進國外的先進技術(shù)和不斷的自主創(chuàng)新,在技術(shù)上取得了長足的進步,已經(jīng)逐步縮小了與國外先進水處理技術(shù)的差距。
在國家 產(chǎn)業(yè)政策 和經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展因素的拉動下,水處理規(guī)模在不斷上升。同時受到環(huán)境惡化的影響,對水處理的要求標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提高,例如新建的污水處理廠要求氮、磷的排放標(biāo)準(zhǔn)由以前的一級B提高到一級A標(biāo)準(zhǔn)。因此,將有一些純粹的設(shè)備供應(yīng)商因標(biāo)準(zhǔn)的提高而被淘汰,同時擁有核心技術(shù)的企業(yè)將在不斷擴大的市場中占據(jù)高端市場。
我國“十一五”期間(2006年—2010年)管網(wǎng)的完善占總投資的比重最大,達(dá)到63%,相應(yīng)的新增污水能力、污泥處理處置、舊廠升級改造、再生水也成為相應(yīng)的投資重點。將有3000億元左右資金投向污水處理設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域。這些資金的籌集除了政府投入外,污水廠建設(shè)可以通過合資、合作或獨資建設(shè)的出讓、轉(zhuǎn)讓經(jīng)營權(quán)的BOT模式、準(zhǔn)BOT模式、TOT模式多渠道籌集建設(shè)資金。
新建的污水處理項目一般投資較大,幾億至幾十億不等,這樣的大型項目市場需要一批技術(shù)水平高、具備國際運營能力的自動化系統(tǒng)集成商來做,但是國內(nèi)目前這樣的自動化系統(tǒng)集成商非常少。另外就是市場舊廠升級改造的項目;由于國家“十一五”期間對環(huán)境保護非常關(guān)注,除了專門的污水處理廠擴大處理規(guī)模,在各個工礦企業(yè)中也會催生出一部分工業(yè)污水處理的升級改造項目,為廣泛生存的小規(guī)模自動化系統(tǒng)集成商帶來新的機會。
污水處理在水務(wù)
行業(yè)
產(chǎn)業(yè)鏈中的位置
二、相關(guān) 行業(yè) 簡述
1、食品工業(yè)
食品工業(yè)主要以農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、畜牧業(yè)、林業(yè)或化學(xué)工業(yè)的產(chǎn)品或半成品為原料,制造、提取、加工成食品或半成品,具有連續(xù)而有組織的經(jīng)濟活動工業(yè)體系。
近年來我國食品生產(chǎn)與市場銷售保持同步增長,食品安全受到全社會關(guān)注,食品工業(yè)經(jīng)濟效益穩(wěn)步提高,經(jīng)濟體制改革不斷深化。但食品出口形勢嚴(yán)峻,食用植物油增長過快,食品工業(yè)發(fā)展與居民營養(yǎng)健康需求不相適應(yīng),肉類生產(chǎn)、加工、流通方面安全隱患較突出。“十一五”食品工業(yè)的發(fā)展趨勢:方便食品和產(chǎn)品多樣化將進一步發(fā)展,更加重視食品安全,先進技術(shù)將在食品工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。
十一五”期間,食品企業(yè)的技術(shù)開發(fā)、新產(chǎn)品開發(fā)將成為企業(yè)增強產(chǎn)品應(yīng)變能力和競爭能力的首要條件。電子技術(shù)、生物技術(shù)、膜分離技術(shù)、超臨界萃取技術(shù)、冷凍干燥技術(shù)、超高溫瞬時滅菌技術(shù)及無菌包裝技術(shù)等高新技術(shù),將在食品工業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)品開發(fā)中得到廣泛應(yīng)用,大大改變傳統(tǒng)食品工業(yè)的面貌,提高食品的科技含量,加快食品工業(yè)的發(fā)展進程。
2、制藥 行業(yè)
隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展,中國制藥業(yè)的發(fā)展氛圍(特別是新藥研發(fā)環(huán)境)已經(jīng)逐漸形成。2008年,科技部和衛(wèi)生部共同啟動了“國家重大新藥創(chuàng)新”科技專項。其中,企業(yè)新藥孵化基地、創(chuàng)新藥物 研究 開發(fā)及其技術(shù)平臺建設(shè)是新藥研發(fā)的重要組成部分。中國的制藥企業(yè)通過長期的國際交流和自主開發(fā),已經(jīng)具有了相當(dāng)?shù)募夹g(shù)基礎(chǔ)、資金力量以及國際化意圖。同時,全球整體經(jīng)濟環(huán)境的窘困,令很多國際制藥公司和生物制品公司都面臨資金匱乏和新藥貧乏的困境。這種國內(nèi)外環(huán)境對中國制藥業(yè)來說是新機會和新挑戰(zhàn)。
根據(jù)中國政府公布的中國藥品安全監(jiān)管狀況的政府白皮書,我們可以看出:中國現(xiàn)在可以生產(chǎn)1500余種原料藥,各個藥廠通過原料藥/仿制藥的生產(chǎn)已經(jīng)積累了一定的藥物生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范和藥物非臨床實驗質(zhì)量管理規(guī)范(GMP/GLP)的知識和經(jīng)驗。新藥開發(fā)也有一定進展,目前我國共有80多個獨立開發(fā)的一類新藥獲得批準(zhǔn)。同時,國家的藥品質(zhì)量管理規(guī)范,包括藥物臨床實驗質(zhì)量管理規(guī)范(GCP及GMP/GLP)新藥保護制度和藥品分類制度也日趨完善。
3、環(huán)境保護
環(huán)境保護是指人類為解決現(xiàn)實的或潛在的環(huán)境問題,協(xié)調(diào)人類與環(huán)境的關(guān)系,保障經(jīng)濟社會的持續(xù)發(fā)展而采取的各種行動的總稱。其方法和手段有工程技術(shù)的、行政管理的,也有法律的、經(jīng)濟的、宣傳教育的等。
改革開放以來,我國經(jīng)濟持續(xù)、快速、健康發(fā)展,環(huán)境保護工作也取得了很大成就。盡管中央把環(huán)境與資源保護作為基本國策之一,但環(huán)境保護形勢仍然十分嚴(yán)竣,工業(yè)污染物排放總量大的問題還未徹底解決,城市生活污染和農(nóng)村面臨污染問題又接踵而來,生態(tài)環(huán)境惡化的趨勢還未得到有效的遏制。
我國是發(fā)展中國家,解決環(huán)保問題歸根到底要靠發(fā)展。我國要消除貧困,提高人民生活水平,就必須毫不動搖地把發(fā)展經(jīng)濟放在首位,各項工作都要圍繞經(jīng)濟建設(shè)這個中心來展開,無論是社會生產(chǎn)力的提高,綜合國力的增強,人民生活水平和人口素質(zhì)的提高,還是資源的有效利用,環(huán)境和生態(tài)的保護,都有賴于經(jīng)濟的發(fā)展。但是,經(jīng)濟發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價,不能走先污染后治理的路子。我國在這方面的教訓(xùn)是極為深刻的。因此,正確處理好經(jīng)濟發(fā)展同環(huán)境保護的關(guān)系,走可持續(xù)發(fā)展之路,保持經(jīng)濟、社會和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,是我國實現(xiàn)現(xiàn)代化建設(shè)的戰(zhàn)略方針。
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