我国双氧水生产现状及市场分析

闵 东 辉

(中国石化集团资产经营管理有限公司巴陵石化分公司，湖南 岳阳 414014)

过氧化氢水溶液俗称双氧水，具有较强的氧化性，化学性质活泼，很容易分解为氧气和水，是一种环境友好、用途广泛的无机化工原料和精细化工产品，常作为氧化剂、漂白剂、消毒剂用于纸浆漂泊、纺织印染、污水处理、化工合成、食品医药、环境保护、军工电子、冶金等领域[1]。近年来，随着国内己内酰胺、环氧丙烷、环氧氯丙烷等绿色生产工艺的快速发展，双氧水行业展现出广阔的发展空间[2-3]，同时也带动了双氧水生产工艺的不断革新，双氧水行业逐步呈现出规模化、一体化和低成本化发展趋势。作者分析了双氧水的生产、供需、消费现状及发展趋势，并提出行业发展建议。

1 生产现状分析

双氧水的生产方法主要有电解法、蒽醌法、异丙醇法、氧阴极还原法和氢氧直接化合法等，蒽醌法是生产双氧水的主要方法[3-5]，国内99%以上的双氧水装置采用该工艺。根据氢气反应器的类型,蒽醌法可分为固定床和流化床工艺。采用固定床工艺的装置达到一定的规模会出现氢化塔传热性能差，反应氢效低(一般为5～8 g/L)，催化剂易板结，工作液易沟流、偏流和降解等问题，从而导致固定床装置规模扩大到280 kt/a(以双氧水质量分数27.5%计，下同)以上时存在很难克服的技术障碍。流化床工艺能有效克服固定床工艺的缺陷，具有规模大、氢效高(可达8～17 g/L)、能耗低、催化剂易更换和安全性高等优点。目前国内采用流化床工艺的企业主要有索尔雅化学品公司、山东新龙集团、韩松电子材料有限公司、浙江闰土股份有限公司、赢创特种化学有限公司等，生产能力合计1 680 kt/a，其中赢创生产能力达到840 kt/a，是国内单套产能最大的双氧水生产装置。我国流化床技术还处于规模化生产的前期阶段，氢气反应器和过滤装置的设计，以及粉末催化剂的研发等尚不成熟，预计随着技术的发展，该工艺有替代传统固定床技术的趋势[4,6-8]。氢气是双氧水的主要生产原料，占双氧水生产成本的70%左右，同类型的双氧水装置使用氯碱制氢比煤制氢的成本要低200 元/t 左右，具有更大的竞争优势。

2015—2019年，国内双氧水生产能力保持快速增长，由10 080 kt/a增至13 800 kt/a，年均增长率为9.2%。2019年国内双氧水企业共85家，其中生产能力在200 kt/a及以上的有28家，占比32.9%；生产能力在150～200 kt/a的有16家，占比18.8%；生产能力在100～150 kt/a的有17家，占比20%；生产能力在100 kt/a以下的有16家，占比28.2%。双氧水产能不断扩张的同时，部分产能因环保不达标、原料缺乏等问题也逐步被淘汰，如河南宏大化工有限公司、柳州盛强化工有限公司、山东潍坊星兴联合化工有限公司、河北新化股份有限公司、江苏扬农化工集团有限公司等，合计生产能力770 kt/a已经退出市场[7-8]。2019年国内200 kt/a以上双氧水生产企业见表1。

表1 2019年国内200 kt/a以上双氧水生产企业Tab.1 Hydrogen peroxide producers with the production capacity over 200 kt/a in China in 2019

国内双氧水产能主要集中在沿海地区，2019年华东地区合计生产能力5 510 kt/a，占总产能的37%；山东地区生产能力3 370 kt/a，占总产能的23%；华中地区生产能力2 170 kt/a，占总产能的14%，其中河南宏大化工有限公司因环保问题长期关停，湖北融升医药科技有限公司因气源问题长期停车，实际有效生产能力为1 740 kt/a；华南地区生产能力为880 kt/a，占总产能的6%，其中广东省仅有3家企业，生产能力合计390 kt/a，约占总产能的3%；西南地区生产能力为540 kt/a，占总产能的4%；东北、华北、西北等其他区域生产能力保持相对稳定。

受下游需求增长驱动，双氧水产能快速扩张，2020年国内仍将有约5 160 kt/a双氧水产能投产，见表2。预计至2020年底，国内双氧水产能将超过19 000 kt/a(以双氧水质量分数27.5%计)，但不排除部分规模较小、技术落后和成本高的产能退出市场。

表2 2020年国内计划新增双氧水产能Tab.2 New plans to increase hydrogen peroxide capacity in China in 2020

2 供需平衡分析

2015—2019年，随着国内双氧水的生产能力持续增加和快速释放，双氧水的产量由7 700 kt增至10 750 kt，增长幅度为39.6%，年均增长率为9.9%。2015—2019年中国双氧水开工率维持在70%～80%，2019年双氧水企业平均开工率为78%，较2018年提高3个百分点。影响双氧水开工率的主要因素有装置及配套设施的稳定性、装置检修、环保政策、安全检查、滞销胀库等，特别是国内一些氯碱装置受环保政策影响，常有停产整顿现象。另外，近年来部分产能退出对双氧水的开工率也有一定影响。进出口方面，由于双氧水价值较低，物流要求和运输成本高，双氧水消耗以区域内消化为主，双氧水净进口多年在20 kt/a以内，对国内市场影响很小。预计今后几年，随着国内新增生产能力释放，市场供过于求的趋势加剧，高浓度的双氧水出口量将扩大。2019年国内双氧水进口量在33 kt左右，主要进口国家和地区为韩国、日本、中国台湾和泰国；出口量在21 kt左右，主要出口国家和地区为越南、韩国、马来西亚和中国台湾。2015—2019年国内双氧水供需情况见表 3。

表3 2015—2019年国内双氧水市场供需情况Tab.3 Supply and demand situation of China hydrogen peroxide market over 2015-2019

3 市场消费分析

双氧水下游产业主要有己内酰胺、造纸、纺织印染、污水处理以及环氧大豆油、环氧丙烷、二氧化硫脲、过碳酸钠等化工合成和化工冶炼等。其中，2019年己内酰胺消费双氧水占比35%、造纸行业消费占比22%，纺织印染消费占比11%，污水处理消费占比13%，过碳酸钠消费占比5%，环氧丙烷消费占比4%，环氧大豆、二氧化硫脲消费分别占比2%和1%，食品医药和化工冶炼等占比7%。2015—2019年，我国双氧水消费量逐年递增，年均增速为10%。2019年双氧水需求量约4 600 kt，同比增长4%，但增速明显放缓[6]。

3.1 造纸和纺织印染行业

造纸、印染行业曾是我国双氧水的两大传统消费领域，其消费占比最高超过60%，但近年来随着我国供给侧改革的持续深入，安全环保要求的日趋严格，作为传统制造业的造纸和印染行业产能大幅淘汰，占双氧水的消费比例也降至33%。2019年，我国纸和纸制品产量107 650 kt，印染布4.824×1011m，呈现逐步萎缩状态，见表4。

表4 2015—2019年国内双氧水主要下游产品产量Tab.4 Output of main downstream products of hydrogen peroxide in China over 2015-2019

国内大多数造纸、印染企业未配套双氧水装置，特别是造纸企业,采购量大而集中,在双氧水市场采购方面具有主导地位。浙江、山东、广东、江苏和福建等省是我国的造纸和印染行业的主产区，也是国内双氧水的主要消耗区域[9-10]。

3.2 己内酰胺行业

己内酰胺行业的迅猛发展带动了国内双氧水行业的快速发展，2019年己内酰胺占双氧水的消费比例为35%，成为双氧水最大的消费领域。2015—2019年己内酰胺产量由1 830 kt增至3 280 kt，对双氧水的消费也由2 560 kt 增至4 590 kt，并呈现持续增长趋势，见表4。国内己内酰胺装置大多配套有双氧水装置，对外采购主要是补货行为，随着国内己内酰胺厂家双氧水持续扩能，部分厂家也开始外售双氧水。未来几年国内还有超过1 800 kt/a的己内酰胺新增产能计划，这些项目一般会配套双氧水装置，届时双氧水的产能还会大幅增加[11-12]。

3.3 环保行业

随着新环保法的实施，环保政策的不断深化，我国污水治理标准日趋严格，污水处理用双氧水量也大幅增长，至2019年，污水处理占双氧水消费比例增至13%。化工企业处理污水的方式多是污水直接运到附近污水厂，由污水厂进行处理，但近来随着污水治理标准趋严，部分地区尤其是华东、华南等区域，化工企业在将污水送到污水处理厂之前，须先进行预处理，当化学需氧量(COD)降到一定指标之后，才可送由到污水厂进行二次处理，此标准要求的提升，促使了污水处理用双氧水量大幅增加。目前，双氧水用于污水处理增长速度主要受制于许多企业不愿负担污水处理生产成本，华东地区环保要求严格，双氧水用在环保方面增速较快，其他区域增长较慢，后期的需求发展取决于地区环保政策的执行力度。

3.4 化学合成及其他行业

国内过碳酸钠生产能力600 kt/a左右，主要集中在河南和浙江，消费双氧水占比为5%；环氧大豆油生产能力约400 kt/a，主要分布在江苏、广东和河北地区，消费双氧水占比为2%。过碳酸钠和环氧大豆对双氧水的需求占比不大，增长空间有限。双氧水直接环氧法(HPPO)生产环氧丙烷的厂家有中国石油化工股份有限公司长岭分公司和赢创特种化学有限公司两家企业，生产能力分别为100 kt/a和300 kt/a。目前HPPO法生产环氧丙烷主要存在双氧水和催化剂消耗成本高的问题，但属于国家鼓励的绿色生产工艺，由于国家对环保要求日趋严格，具有取代传统氯碱工艺生产环氧丙烷的趋势，也是未来双氧水发展最具潜力的增长点。预计2020年国内将有350 kt/a HPPO法制环氧丙烷新增生产能力投产，折合双氧水需求量为1 000 kt左右。双氧水在食品医药、矿产、电镀、锂电等领域的需求存在一定的挖掘空间，但需求增长缓慢，对行业整体影响不大。

4 发展建议

(1)延伸产业链，构建上下游一体化发展模式，从而降低企业生产、物流运输各环节成本。与单一生产企业相比，配套先进制氢装置的规模化、一体化双氧水生产企业产品价格和质量更具市场竞争力。

(2)与固定床双氧水生产工艺相比，流化床双氧水生产工艺氢效更高、流程更简化、生产过程更安全。建议行业加快流化床双氧水生产工艺的开发，如氢气反应器和过滤装置的设计，以及催化剂的研发、浓缩和净化技术的研究等，不断降低生产成本，提升产品质量。

(3)目前国内大部分地区双氧水供应处于饱和状态，两广地区的双氧水市场尚存一定的缺口，但后期该地区新建装置计划的企业较多，建议投资者充分分析该区域市场消费和当地的成本优势，谨慎决策，避免造成投资失误。

(4)充分发挥双氧水在有机合成方面的绿色工艺优势，拓展双氧水应用领域，如环氧丙烷和环氧氯丙烷等双氧水绿色生产工艺，与传统的氯碱工艺相比，更加环保、消耗更低，具有更广阔的发展空间。