表面活性劑行業(yè)技術(shù)綠色化

表面活性劑行業(yè)技術(shù)綠色化表面活性劑行業(yè)技術(shù)綠色化為響應(yīng)國(guó)家節(jié)能環(huán)保政策，本行業(yè)將綠色化作為技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，在制備工藝、產(chǎn)品性態(tài)和應(yīng)用領(lǐng)域等方面都將綠色、低能耗、環(huán)境友好、人體友好作為長(zhǎng)期的技術(shù)研發(fā)方向。具體地，在制備工藝上，行業(yè)內(nèi)企業(yè)通常運(yùn)用諸如綠色肟化反應(yīng)、反應(yīng)物循環(huán)利用等綠色生產(chǎn)工藝流程，結(jié)合低污染、低能耗的連續(xù)流反應(yīng)器等高效生產(chǎn)設(shè)備，加強(qiáng)資源的循環(huán)利用和生產(chǎn)的綠色化管理，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排；在產(chǎn)品性態(tài)上，將低毒性、無害化產(chǎn)品作為研發(fā)的目標(biāo)和方向，目前，金屬萃取劑和新型礦物浮選劑毒性較低，不屬于危險(xiǎn)化學(xué)品，酸霧抑制劑無毒無害，還可以降低工業(yè)生產(chǎn)過程對(duì)人體和環(huán)境的危害，行業(yè)產(chǎn)品都屬于綠色化學(xué)品；在應(yīng)用領(lǐng)域上，產(chǎn)品可以廣泛應(yīng)用于濕法冶金、資源回收、污水處理等多個(gè)節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，推動(dòng)社會(huì)的綠色生態(tài)發(fā)展。環(huán)境友好的新型表面活性劑成為熱點(diǎn)隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，研究和開發(fā)溫和、安全、高效的功能性和環(huán)境友好的新型表面活性劑成為近期表面活性劑的熱點(diǎn)。如生物表面活性劑以其生產(chǎn)原料來源廣、價(jià)廉、表面活性高、乳化能力強(qiáng)、起泡性好、無毒、環(huán)境友好、能被生物完全降解、生物相容性好、不致敏和可消化等優(yōu)點(diǎn)而備受人們的青睞。未來市場(chǎng)表面活性劑的發(fā)展方向?qū)⒅饕性诰G色溫和型表面活性劑、高分子表面活性劑、元素型表面活性劑這幾個(gè)方向。中國(guó)表面活性劑行業(yè)產(chǎn)銷量表面活性劑（SAA）是指在其分子中至少含有一個(gè)對(duì)顯著極性表面具有親和性的基團(tuán)（以保證它在大多數(shù)情況下的水溶性）和一個(gè)對(duì)水幾乎沒有親和性的非極性基團(tuán)的化合物，其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，全球品類超過6000種，被譽(yù)為工業(yè)味精。表面活性劑具有潤(rùn)濕或洗滌、分散、防腐、增溶、抗粘、抗靜電等一系列物理化學(xué)作用，其分類方法有多種，其中按生產(chǎn)用原材料劃分，可以分為天然油脂基表面活性劑和石油基表面活性劑；按用途劃分，可分為日用表面活性劑和工業(yè)用表面活性劑；按表面活性劑在水溶液中的電離特性劃分，表面活性劑主要分為陰離子、非離子、陽(yáng)離子及兩性離子四大類。自2014年表面活性劑產(chǎn)銷量大幅提升以來，近年來我國(guó)表面活性劑產(chǎn)銷量基本維持在210萬噸左右，2018年由于統(tǒng)計(jì)渠道和統(tǒng)計(jì)企業(yè)數(shù)增加，我國(guó)表面活性劑行業(yè)主要產(chǎn)品產(chǎn)量較2017年呈現(xiàn)大幅增長(zhǎng)，其中2018年中國(guó)表面活性劑產(chǎn)量為243．22萬噸，銷量為242．11萬噸。由于原材料易得、成本較低，性能較好等特點(diǎn)，陰離子表面活性劑是目前第一大類產(chǎn)品，2018年國(guó)內(nèi)陰離子表面活性劑產(chǎn)銷量分別為120．3和120．7萬噸，產(chǎn)出占比達(dá)49．5%；非離子表面活性劑則為第二大類產(chǎn)品，除大單體外，2018年非離子表面活性劑產(chǎn)銷量分別為103．3和102．1萬噸，占比達(dá)42．5%。目前，國(guó)內(nèi)主要陰離子表面活性劑產(chǎn)品包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽（AES）、烷基苯磺酸鹽（LAS）、烯烴磺酸鹽（AOS）及其他陰離子產(chǎn)品等，其中AES和LAS銷量占比最大，2018年銷售量分別為55．74萬噸、51．73萬噸，占比46．18%和42．85%。由于自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)使得表面活性劑具有獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)，在各個(gè)領(lǐng)域都能夠得到很大的應(yīng)用。從下游需求市場(chǎng)來看，洗滌劑是表面活性劑的最主要應(yīng)用領(lǐng)域，占比達(dá)51%，其次為化妝品、紡織業(yè)及食品工業(yè)，分別占比11%、8%和6%。全球表面活性劑消費(fèi)市場(chǎng)主要分布在中國(guó)、美國(guó)、歐洲發(fā)達(dá)地區(qū)及南美大國(guó)，從年消費(fèi)量占比來看，亞洲地區(qū)占比最大，合計(jì)約占全球消費(fèi)市場(chǎng)的40%，其中中國(guó)地區(qū)消費(fèi)量占比約為17%；北美和歐洲共計(jì)約占全球市場(chǎng)的一半。表面活性劑在化學(xué)催化中的應(yīng)用任何化學(xué)反應(yīng)速率都與化學(xué)反應(yīng)環(huán)境的性質(zhì)有著密切的關(guān)系，人們發(fā)現(xiàn)，在由易溶于水和易溶于油的兩種反應(yīng)物構(gòu)成的反應(yīng)體系中加入某些表面活性劑后，化學(xué)反應(yīng)速率會(huì)明顯的提高，并把這種作用稱為表面活性催化作用。表面活性劑催化化學(xué)反應(yīng)過程主要有膠束催化和相轉(zhuǎn)移催化，其中膠束催化與酶催化有相似之處。表面活性劑對(duì)有機(jī)反應(yīng)的催化作用，一般認(rèn)為是與膠束的形成有關(guān)，即所謂的膠束催化作用。表面活性劑在金屬加工中的應(yīng)用在金屬加工工業(yè)中，表面活性劑廣泛用于金屬清洗、酸洗、磷化處理和金屬的車、銑、刨、磨、鉆、壓、拔、拋光、鑄造，以及電鍍和防腐蝕等工藝中。在各工藝中使用表面活性劑不但能改進(jìn)和簡(jiǎn)化工藝過程，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，而且還能提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加產(chǎn)品附加值，節(jié)約原材料和降低產(chǎn)品成本。各國(guó)都在積極開發(fā)適用于金屬加工的新表面活性劑和研究表面活性劑復(fù)配技術(shù)，以滿足金屬加工工業(yè)各個(gè)方面的需求。在金屬清洗工藝中使用以表面活性劑為主要成分的各類清洗劑，清洗效果好，不僅能清除金屬表面的油污，還能清洗干凈手汗、無機(jī)鹽等污垢，而且使用安全、無毒，還能防腐蝕、節(jié)約能源、減少對(duì)環(huán)境污染，適合機(jī)械化自動(dòng)清洗。在金屬酸洗工藝中，使用添加有表面活性劑的酸洗液，可以提高酸洗除銹效果，對(duì)金屬還起一定的緩蝕作用。酸洗會(huì)產(chǎn)生大量酸霧，既影響人體健康又污染環(huán)境，還會(huì)嚴(yán)重腐蝕廠房和設(shè)備，使用表面活性劑抑霧既方便又簡(jiǎn)單，效果又好。工藝中使用的抑霧劑都由各種表面活性劑復(fù)配而成。在金屬磷化（發(fā)藍(lán)）處理工藝中，鋼板經(jīng)酸洗后的中和工藝中，中和液內(nèi)需添加一定的表面活性劑做乳化劑，以加速中和反應(yīng)，并保證中和完全。磷化處理所用磷化劑也都加有表面活性劑，其主要作用是起清潔、緩蝕和表面調(diào)理作用，常用的表面活性劑有聚氧乙烯型非離子表面活性劑與石油磺酸鹽陰離子表面活性劑的復(fù)配物。在金屬切削工藝中使用的切削液也添加有表面活性劑，主要起乳化、潤(rùn)濕、潤(rùn)滑和洗凈作用，還有防蝕性能。常用的表面活性劑為聚氧乙烯型非離子表面活性劑、脂肪胺類陽(yáng)離子表面活性劑以及磺酸鹽和磷酸酯陰離子表面活性劑等。在金屬材料和制品淬火工藝中使用由礦物油和表面活性劑復(fù)配的淬火液進(jìn)行淬火，可以使淬火均勻，淬火件易清洗。在金屬焊接工藝中已廣泛使用表面活性劑，如金屬焊接前用含表面活性劑的處理液加以處理，可以防止焊渣飛濺和飛濺物黏附，并可提高焊接效果，焊接點(diǎn)更加牢固。在鑄造工藝中也大量使用表面活性劑，可提高鑄件和鑄型質(zhì)量，并提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本。在金屬制件進(jìn)行電鍍的工藝中使用表面活性劑，可得到致密的微晶，使鍍層光亮、平整、均勻、無針孔、無麻點(diǎn)，鍍層與基體金屬結(jié)合力強(qiáng)，能顯著提高鑄件質(zhì)量，還能節(jié)約電能。行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀雖然我國(guó)表面活性劑發(fā)展起步較晚，但在國(guó)家的支持及相關(guān)企業(yè)的努力下，市場(chǎng)呈現(xiàn)快速發(fā)展，目前已然成為全球表面活性劑產(chǎn)銷大國(guó)之一。據(jù)資料顯示，2021年我國(guó)表面活性劑產(chǎn)量達(dá)388．52萬噸，同比增長(zhǎng)5%。其中2021年非離子表面活性劑產(chǎn)量占比最大，達(dá)到了52．2%；其次為陰離子型表面活性劑，占比為39．26%。從銷量情況來看，隨著下游需求的不斷增長(zhǎng)，我國(guó)表面活性劑銷量也隨之不斷增長(zhǎng)。據(jù)資料顯示，2021年我國(guó)表面活性劑銷量為378．54萬噸，同比增長(zhǎng)3．7%。其中2021年非離子表面活性劑銷量占比最大，達(dá)到了52．2%；其次為陰離子型表面活性劑，占比為39%。表面活性劑在石油工業(yè)中的應(yīng)用在石油工業(yè)中，表面活性劑作為油田化學(xué)品廣泛用于鉆井、固井、采油、油氣集輸、三次采油和油田水處理等中，對(duì)于保證鉆井安全，提高原油采收率、油品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，以及設(shè)備防護(hù)、降低集輸成本和防止環(huán)境污染等方面起著重要的作用。當(dāng)今，表面活性劑已成為油田開發(fā)中必不可少的油田化學(xué)品。在石油工業(yè)中的各個(gè)環(huán)節(jié)大量使用各種表面活性劑做乳化劑、破乳劑、發(fā)泡劑、潤(rùn)濕劑、緩蝕劑、增粘劑、除垢劑、殺菌劑等，用于配制鉆井液、解卡液、固井液、泡沫排液、驅(qū)油劑、防蠟劑和清蠟劑、潤(rùn)濕降阻劑、乳化降粘劑、壓裂液、酸化液、殺菌劑、原油破乳劑、降凝降粘劑、減阻劑、抗氧化劑、抗磨劑、清凈劑、防銹劑、抗靜電劑、燃油節(jié)能添加劑等。常用的陰離子表面活性劑有高級(jí)脂肪酸鹽、環(huán)烷酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽、石油磺酸鹽、烷基硫酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽、烷基琥珀酸鹽、烷基磷酸酯鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯鹽等。常用的陽(yáng)離子表面活性劑有脂肪胺鹽酸鹽、脂肪基咪唑啉乙酸鹽、烷基三甲基氯化銨、烷基二甲基芐基氯化銨、咪唑型銨鹽、聚季銨鹽、雙烷基二甲基氯化銨、烷基氯化吡啶、烷基胺乙酸鹽、烷基二甲基胺乙酸鹽、吉米奇雙子季銨鹽、多頭季銨鹽等。常用的兩性表面活性劑有烷基甜菜堿、磺基甜菜堿、咪唑啉型兩性表面活性劑等。常用的非離子表面活性劑有脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪酰烷醇胺、脂肪酰烷醇胺聚氧乙烯醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段型聚醚、甘油脂肪酸酯聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯等。行業(yè)主要細(xì)分市場(chǎng)情況（一）非離子表面活性劑非離子表面活性劑是分子中含有在水溶液中不離解的醚基為主要親水基的表面活性劑，主要應(yīng)用于洗滌劑、紡織印染、農(nóng)藥乳化劑、化妝品、皮革、造紙等領(lǐng)域。非離子表面活性劑是我國(guó)主要表面活性劑市場(chǎng)上主要產(chǎn)品之一。2015-2021年由于近年來受環(huán)保等因素的影響，我國(guó)非離子表面活性劑產(chǎn)量整體處于波動(dòng)上漲趨勢(shì)。2021年我國(guó)非離子表面活性劑產(chǎn)量為202．79萬噸，同比增長(zhǎng)8．91%。需求方面，隨著近年來我國(guó)非離子表面活性劑產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，行業(yè)應(yīng)用也越來越廣泛，使得我國(guó)非離子表面活性劑銷量迅速增長(zhǎng)。據(jù)資料顯示，2021年我國(guó)非離子表面活性劑產(chǎn)量為197．74萬噸，同比增長(zhǎng)6．83%。（二）陰離子表面活性劑2021年陰離子表面活性劑是我國(guó)主要表面活性劑市場(chǎng)上第二大的產(chǎn)品。陰離子表面活性劑主要特點(diǎn)是在水中解離后，能生成憎水性陰離子，既是日化產(chǎn)品洗滌劑、化妝品的主要活性組分，在其他諸多工業(yè)領(lǐng)域也有廣泛用途。無論是在工業(yè)領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域，陰離子表面活性劑均可以發(fā)揮重要的作用。近年來隨著居民健康意識(shí)的不斷提升，洗滌用品行業(yè)也隨之快速發(fā)展，陰離子表面活性劑市場(chǎng)需求穩(wěn)步增加，推動(dòng)行業(yè)產(chǎn)量的持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)資料顯示，2021年我國(guó)陰離子表面活性劑產(chǎn)量為152．53萬噸，同比增長(zhǎng)0．55%。需求方面：近年在下游洗滌用品等領(lǐng)域的帶動(dòng)下，我國(guó)陰離子表面活性劑需求量持續(xù)增長(zhǎng)，使得銷量不斷增長(zhǎng)。據(jù)資料顯示，2021年我國(guó)陰離子表面活性劑銷量為147．62萬噸，同比增長(zhǎng)1．39%。（三）陽(yáng)離子表面活性劑陽(yáng)離子表面活性劑相較于陰離子、非離子等表面活性劑產(chǎn)銷量規(guī)模相對(duì)較小。陽(yáng)離子表面活性劑主要是含氮的有機(jī)胺衍生物，由于其分子中的氮原子含有孤對(duì)電子，故能以氫鍵與酸分子中的氫結(jié)合，使氨基帶上正電荷。陽(yáng)離子表面活性劑主要應(yīng)用于消毒劑、抗靜電劑、護(hù)發(fā)素、印刷、紡織等領(lǐng)域。雖然我國(guó)陽(yáng)離子表面活性劑的研發(fā)和使用起步較晚，但行業(yè)發(fā)展十分迅速，產(chǎn)銷量保持平穩(wěn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。據(jù)資料顯示，2021年我國(guó)陽(yáng)離子表面活性劑產(chǎn)量為16．69萬噸，同比增長(zhǎng)13%；銷量為16．4萬噸，同比增長(zhǎng)8．68%。表面活性劑發(fā)展趨勢(shì)隨著精細(xì)化工的發(fā)展，客戶對(duì)表面活性劑的性能將提出更高的要求和更多樣化具體化的需求，在競(jìng)爭(zhēng)日益劇烈的基本現(xiàn)狀下，表面活性劑企業(yè)唯