
膜处理市场概述.docx
8页膜处理市场概述一、 膜处理市场概述作为材料科学和过程工程等诸多学科交叉结合、相互渗透而产生的膜技术,因其高效分离特性,在全球范围内受到了高度重视从本世纪伊始,全球膜市场呈现强劲的增长势头,膜技术在化工、生物、医药、新能源、环保等产业的应用领域不断拓展,应用深度不断加强国外在高性能分离膜领域起步较早,发展较为成熟,在相关产品领域具备较强的竞争优势我国膜产业的发展起步较晚,但近些年来膜产业日益得到国家和地方的重视,各级政府部门相继出台了一系列旨在推动膜材料及膜分离技术应用的产业发展政策受益于产业政策的大力支持,以及膜技术的迅速发展和膜技术应用领域的快速拓展,我国近年来在膜领域取得了长足的进步,膜行业产值规模稳步增长根据中国膜工业协会预计数据,2022年我国分离膜相关产业总产值将超过3,600亿元膜产业在十三五期间得以迅速发展,展望十四五,由于我国污水资源化利用尚处于起步阶段,我国膜产业仍然具有较广阔的发展前景从政策角度分析,2021年1月4日,国家发改委联合九部门印发《关于推进污水资源化利用的指导意见》,旨在加快推进污水资源化利用,促进解决水资源短缺、水环境污染、水生态损害问题《意见》明确,到2025年,全国地级及以上缺水城市再生水利用率达到25%以上,京津冀地区达到35%以上;到2035年,形成系统、安全、环保、经济的污水资源化利用格局。
根据行业预测,在污水回用方面,假设到2025年,各省再生水利用率将较当前明显提高,假设2025年全国再生水利用率将从目前的15.98%提升至35%,预计2021-2025年再生水利用设施建设-膜工艺总投资额为1055-2110亿,其中膜材料销售及换膜市场约333亿元二、 无机陶瓷膜未来行业发展前景无机陶瓷膜是一种具有特殊选择性分离功能的无机高分子材料,是以氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)和氧化钛(TiO2)等粉体为原材料,采用特殊工艺制备而形成的薄膜材料无机陶瓷膜是高性能膜材料的重要组成部分,也是国家重点大力发展的战略新兴产业,近年来,随着国家政策持续利好,以及相关技术不断突破,我国无机陶瓷膜市场规模逐渐扩大无机陶瓷膜优势突出,具有耐高温、化学稳定性好、机械强度高、使用寿命长、抗微生物能力强等特点,在化工、食品、医药、生物制品以及污水处理等领域应用广泛近年来,得益于市场需求不断释放,全球无机陶瓷膜市场发展态势较好,2019年,全球无机陶瓷膜行业市场规模接近5.2亿美元与欧美等发达国家相比,我国无机陶瓷膜行业研究和应用起步较晚,受技术、资金等因素限制,早期我国无机陶瓷膜企业的竞争优势不足,国内市场由外资企业占据主导。
后随着国内企业自主研发能力提升,以及国家扶持力度加大,我国无机陶瓷膜行业取得了一定的成就,本土企业凭借价格优势、本土优势、渠道优势等抢占国内无机陶瓷膜市场份额,在此背景下,无机陶瓷膜开始逐步实现2019年,我国无机陶瓷膜市场规模达到5.8亿元,行业产能接近13.4万平方米,同比增加12.9%从产能分布来看,我国无机陶瓷膜产能主要集中在长三角、珠三角以及环渤海等地区,三大地区合计产能占比达到62.4%,由此来看,我国无机陶瓷膜产能较为集中从细分市场来看,根据孔径不同,无机陶瓷膜可分为微滤膜、超滤膜和纳滤膜三大类,目前微滤膜、超滤膜的生产和应用较为成熟,相比之下,纳滤膜在无机陶瓷膜市场的占比较小纳滤膜的分离精度更高,未来随着相关技术不断突破,以及市场需求升级,纳滤膜市场发展前景较好无机陶瓷膜是高性能膜材料的重要组成部分,近年来,随着国家政策持续利好,以及相关技术不断突破,我国无机陶瓷膜行业发展态势较好经过多年发展,我国无机陶瓷膜基本实现了,但与国际先进企业相比,我国无机陶瓷膜企业仍存在一定的发展空间三、 机陶瓷膜行业发展趋势陶瓷膜也被称为无机陶瓷膜,是以氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)和氧化钛(TiO2)等粉体为原材料,采用特殊工艺制备而形成的非对称膜。
陶瓷膜具有良好的化学稳定性、耐酸耐碱性、机械强度大、耐高温、分离率高等优良特征,在食品工业、环境工程、生物工程、石油化工、冶金等多个领域得到广泛应用我国陶瓷膜的起步时间比较晚,在发展初期无法与国外产品竞争,但经过多年发展,国产陶瓷膜企业凭借价格竞争力、产品适用性及全过程服务等优势开始逐步实现进口替代与其他膜产品相比,陶瓷膜的价格相对较高,但是陶瓷膜凭借着良好的产品性能受到下游用户的欢迎,其具有较强的竞争力,具体表现为两个方面:一方面,陶瓷膜具有较长的使用寿命,主要是因为产品的机械强度高以及耐高温耐酸碱的特性免去膜组件的高频率更换;另一方面,陶瓷膜的膜通量比普通有机膜高近五倍,具备很高的处理效率四、 陶瓷膜行业应用领域现阶段我国对于以陶瓷膜为核心的膜分离技术主要应用在对传统过滤分离技术的替代以及对过滤分离相关生产工艺的升级改造且该技术尤其适用于过程工业及特种水处理等苛刻环境或复杂条件下的膜分离应用陶瓷膜材料具有亲水憎油特性,有利于防止有机类物质的污染;陶瓷膜材料具有良好的化学稳定性,可用强酸、强碱、强氧化剂等清洗剂进行清洗再生;陶瓷膜材料的机械强度高,能在高温高压下使用和清洗;陶瓷膜过滤出水的水质稳定,可完全满足油田回注用水的水质要求。
以陶瓷膜为核心的膜分离技术在过程分离领域中较为成熟的应用行业主要包括生物与医药、化工、食品饮料等行业,其中生物与医药、化工行业的应用规模相对较大五、 陶瓷膜各细分领域具体应用情况与前景2010-2012年,合计安装了约2万平方米,行业普及率超过60%,预计2016-2018年氨基酸行业新增产能和传统工艺改造可形成约4万平方米的陶瓷膜材料需求一)生物制药行业截至2013年底,行业的普及率约为20%;2014年,在生物医药领域新安装与更换的陶瓷膜约为2.6万平方米,约占全年陶瓷膜安装总量的49.1%二)天然产物提取行业该行业对陶瓷膜的总需求容量预计将超过7万平方米2014年化工与石化领域安装陶瓷膜面积与2013年1.14万平方米基本持平,约占全年陶瓷膜安装总量的21.5%三)食品饮料2014年安装陶瓷膜面积约为0.75万平方米,同比增幅超过15%,约占全年陶瓷膜安装总量的14.2%市场占有率有望逐步提高,成为未来污水处理及回用的主流工艺之一我国原油产量保持平稳增长态势,2015年产量已达2.15亿吨,陶瓷膜工艺在该领域将具有广阔市场空间六、 全球膜材料行业发展现状20世纪80年代以来,随着膜材料分离技术的工业化应用迅速发展,以及膜蒸馏和渗透汽化等膜分离过程技术不断取得突破,世界膜材料产业迎来了飞速发展。
目前,国际上膜材料研发及具备产业化规模的生产机构主要集中在美国、日本和欧洲等发达国际和地区,而主要的国际研发机构有法国国家科学研究院、新加坡国立大学、鲁汶大学、俄罗斯研究院、美国能源部、屯特大学等;主要的生产企业包括美国GE公司、陶氏化学公司、GFT公司、UOP公司、颇尔公司、日本东丽(TORAY)株式会社、日东电工公司、株式会社久保田等从产品来看,以美日为代表的国外企业在高性能分离膜领域优势较为明显,尤其是在反渗透膜领域,正逐步形成了寡头垄断的格局,而其在气体分离膜等热点研究领域优势也比较明显相比较而言,我国在高性能分离膜研究领域的起步较晚,且中低端产品居多,尤其是在高性能反渗透膜领域仍与国外企业有着较大差距七、 陶瓷膜简介陶瓷膜(ceramicmembrane)又称无机陶瓷膜,是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜陶瓷膜分为管式陶瓷膜和平板陶瓷膜两种请注意,CT膜并非陶瓷膜的别名,该称谓实为非专业人士对陶瓷膜英文简称的一种错误表述管式陶瓷膜管壁密布微孔,在压力作用下,原料液在膜管内或膜外侧流动,小分子物质(或液体)透过膜,大分子物质(或固体)被膜截留,从而达到分离、浓缩、纯化和环保等目的。
平板陶瓷膜板面密布微孔,根据在一定的膜孔径范围内,渗透的物质分子直径不同则渗透率不同,以膜两侧的压力差为驱动力,膜为过滤介质,在一定压力作用下,当料液流过膜表面时,只允许水、无机盐、小分子物质透过膜,而阻止水中的悬浮物、胶和微生物等大分子物质通过陶瓷膜具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、使用寿命长等众多优势,已经成功应用于食品、饮料、植(药)物深加工、生物医药、发酵、精细化工等众多领域,可用于工艺过程中的分离、澄清、纯化、浓缩、除菌、除盐等。
