化工行业深度：碳氢环保溶剂巨大的市场潜力.pdf

请仔细阅读本报告末页声明 证券研究报 告 | 行业深度 2019 年 06 月 28 日 化工 碳氢环保溶剂 巨大 的市场潜力 碳氢环保溶剂具有巨大的市场空间 。 碳氢环保溶剂是一类环保、无毒溶剂的统称，主要包括轻质白油和异构烷烃。基于其无毒、环保、效果优异的特点在工业清洗、涂料填充、农药喷雾、日化等领域对传统溶剂有着广泛的替代空间。 根据本报告分析 ，碳氢环保溶剂在中国有约 365 万吨 /年 的市场空间 ，其中有小部分需求已经在 并且已经 在工业清洗、润滑、冲压、涂料、过氧化物催化剂用载体（如过氧化丁酮等，一类石油用催化剂，这类主要使用异构烷烃）等领域 释放，以工业清洗、润滑和冲压类应用为主 。 在我国化工行业环保监管趋严的形势下， 无毒 、环保的 溶剂必将对高毒性、 对 环境 产生破坏的传统溶剂产 生势不可挡的替代效应。 碳氢环保溶剂在工业清洗、冲压及润滑中有 着较 深的渗透。 碳氢环保溶剂在工业清洗、润滑、冲压油、胶粘、防锈、电火花加工油等领域有着最深的渗透。工业清洗剂可分为水系清洗剂和溶剂型清洗剂。对于挥发要求快，防锈要求高的工业清洗需要采用溶剂型清洗剂。碳氢环保溶剂和氯代清洗剂相比有着诸多优势，不同型号的碳氢环保溶剂可针对于不同的细分领域。 碳氢环保溶剂在工业清洗类领域有着约 57 万吨 /年 的潜在替代需求， 目前 在该领域的渗透度是 较 高的。 碳氢环保溶剂在涂料和农药领域有着 相对 广阔的潜力。 在涂料领域，碳氢环保溶剂的应用渗透不深，但潜在市场是 相对较 大的 ， 可替代填充溶剂中结构相似的有毒溶剂 。 2018 年中国涂料实际产量约 2500 万吨，其中溶剂型涂料占 52%，溶剂型涂料用溶剂占比 50-80%，取决于涂料类型和应用领域。溶剂型涂料用溶剂由填充溶剂和活性溶剂组成，一般填充涂料占溶剂型涂料用溶剂量为 50-70%。这类理论上能被替代的填充溶剂中结构相似的有毒溶剂约占 60-65%，要求被替代的填充溶剂主要为芳烃溶剂。假设其中大约只有50%是可以被碳氢环保型溶剂替代的，以 1.2:1 替代比例 测算，涂料领域碳氢环保涂料的替代空间大约为 240 万吨。基于同样原理，碳氢环保溶剂在农药制剂领域能替代用于稀释和填充的 溶剂 ，如用于稀释的 三甲苯、四甲苯等芳烃类溶剂。二者的潜在需求合计约 275 万吨 /年 。 碳氢环保溶剂在干洗等民用领域有着丰富的应用延申。 在干洗领域，中国目前主要使用的溶剂为四氯乙烯。四氯乙烯对衣物有损坏、有毒性，对干洗工人的健康有不良影响。在欧美国家，四氯乙烯已经开始被许多新型的环保溶剂所替代，但这些溶剂大多价格高昂。而碳氢环保溶剂是其中性价比优异的品种。因此，在欧美国家多溶剂干洗市场中碳氢 DF2000 清洗剂占有率达到85%以上。未来在中国干洗市场，碳氢环保溶剂受到广泛应用也将成为必然趋势。此外，碳氢环保溶剂还可用于洗手液等日化领域，在消费端有着丰富多样的应用延申。 投资建议： 建议关注拥有自产氢气能力的轻质白油生产企业和有着成本优势的异构烷烃生产企业。许多拥有碳氢环保溶剂生产能力的企业非上市公司。但基于这些企业的体量和前沿技术，未来上市可能性极大。碳氢环保溶剂是化工行业未来有价值的投资机会，建议密切关注该行业公司未来的上市动向。 风险提示 ： 下游需求下滑的风险、原材料价格波动风险、新产能进入加剧行业竞争的风险、安全生产风险 。 增持 （ 维持 ） 行业 走势 作者 分析师 王席鑫 执业证书编号： S0680518020002 邮箱： wangxixingszq 相关研究 1、化工：看好具备一体化能力的、持续成长的龙头公司 2019-06-23 2、化工：推荐布局精细化工板块低估值 +高成长性龙头标的 2019-06-16 3、化工：重点布局精细化工板块低估值 &成长性确定的龙头标的 2019-06-09 -32%-16%0%16%32%2018-06 2018-10 2019-02 2019-06化工 沪深 3002019 年 06 月 28 日 P.2 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 1碳氢环保溶剂 未来的溶剂 . 4 1.1、碳氢环保溶剂的市场潜力 . 4 1.2、碳氢环保溶剂的主要种类 . 4 1.3、碳氢环保溶剂的优势 . 5 2在工业清洗、冲压及润滑中的应用 . 6 2.1、碳氢清洗与传统清洗剂对比 . 6 2.2、工业清洗市场的替代空间 . 10 2.3、工业清洗需求的地理分布 . 11 3涂料领域和农药领域的替代应用 . 12 3.1、碳氢环保溶剂在涂料和农药 领域的需求 . 12 3.2、溶剂在涂料中的功能 . 12 3.3、碳氢环保溶剂与传统涂料溶剂对比 . 13 3.4、碳氢环保溶剂在涂料领域的市场空间 . 15 3.5、碳氢环保溶剂在农药领域的替代应用 . 16 4民用领域应用 . 17 4.1、干洗领域的替代应用 . 17 4.2、干洗领域的市场替代空间测算 . 18 4.3日化领域的应用 . 19 4.4碳氢环保溶剂在民用领域的延申 . 19 5国内外生产企业 . 20 5.1、国际主要厂商 . 20 5.2、国内主要厂商 . 20 5.2.1、科元控股集团 . 20 5.2.2、河北飞天石化 . 21 5.2.3、茂名石化实华 . 21 5.2.4、内蒙古伊泰宁能 . 21 6投资建议 . 21 7风险提示 . 22 图表目录 图表 1：部分轻质白油价格（河北飞天石化，元 /吨） . 5 图表 2：碳氢环保溶剂循环使用示意图 . 6 图表 3：不同型号轻质白油的工业清 洗类应用 . 6 图表 4：工业清洗剂的历史演变 . 7 图表 5：氯化溶剂与碳氢环保溶剂常见参数对比 . 8 图表 6：不同溶剂清洗剂的 OEL 数值 . 8 图表 7：不同溶剂清洗剂的 VHR 数值 . 8 图表 8：氯化清洗剂与碳氢清洗剂毒 性比较 . 9 图表 9：不同溶剂 ED50 数值 . 9 图表 10：不同溶剂 MIR 数值 . 9 图表 11：中国工业清洗市场规模 . 11 图表 12：中国工业清洗细分市场规模 . 11 图表 13：中国工业清洗剂、清洗设备市场需求 . 11 2019 年 06 月 28 日 P.3 请仔细阅读本报告末页声明 图表 14：中国工业清洗剂、设备清洗剂市场规模 . 11 图表 15：百度指数 “工业清洗剂 ”搜索分布 . 12 图表 16：全国工业清洗剂数量前列城市 . 12 图表 17：中国涂料产量分布 . 13 图表 18：溶剂型涂料原材料组成 . 13 图表 19：主要溶剂对比 . 14 图表 20：从纯苯到去芳烃溶剂毒性依次递减 . 14 图表 21：溶剂脱芳烃技术 . 15 图表 22：甲苯价格（美元 /吨） . 15 图表 23：二甲苯价格（美元 /吨） . 15 图表 24：全球涂料市场规模 . 16 图表 25：中国涂料产业产量规模 . 16 图表 26：中国农药产量 . 17 图表 27： 2017 年农药各剂型比重 . 17 图表 28：各种干洗溶剂性能指标一览表 . 18 图表 29：四氯乙烯价格 . 19 图表 30：中国四氯乙烯消费结构（ 2015 年） . 19 图表 31：中国日化产品市场规模（亿元） . 19 图表 32：碳氢环保清洗剂市场需求空间测算 . 22 2019 年 06 月 28 日 P.4 请仔细阅读本报告末页声明 1碳氢环保溶剂 未来的溶剂 1.1、碳氢环保溶剂的市场潜力 碳氢环保溶剂是一种新型的环保型溶剂。顾名思义，碳氢环保溶剂是由碳和氢组成，对人体无毒害和对环境低破坏的溶剂，主要包括轻质白油和异构烷烃。由于不含芳烃和卤素，碳氢环保溶剂无论是对人体的危害还是对环境的危害都大幅低于目前被广泛应用的传统溶剂。在清洗、涂料、农药制剂、日化等许多领域对传统溶剂有着很强的替代趋势。 氯化溶剂是目前工业清洗、民用清洗里使用的主流溶剂。而芳烃溶剂是涂料、农药制剂领域里使用的主要溶剂。近年来，我国环保监管趋势趋严，采用无毒害、环境友好的溶剂将是未来的趋势。 2015 年 1 月 1 日新环保法实 施，国家对工业排放进行了更为严格的管制，许多氯化溶剂和芳烃溶剂由于对环境的破坏受到了管制，加速了碳氢环保溶剂在各个应用领域的替代趋势。例如，碳氢环保溶剂在工业清洗中正在替代三氯乙烯、三氯乙烷；在干洗中正在四氯乙烯；在涂料中替代芳烃含量价高的填充溶剂；在农药制剂正在替代乳油中的稀释溶剂如三甲苯、四甲苯等芳烃溶剂。 目前，碳氢环保溶剂在工业清洗领域和个日化领域已经率先得到一定的应用，还存在相当大的潜在空间没有实现。而碳氢环保溶剂在涂料溶剂和农药制剂溶剂中应用的程度还很低，但潜力非常大。在本研究中，我们从碳氢 环保溶剂可应用的各个领域切入，再依据功能特性对应其能替代的溶剂品种，测算出碳氢环保溶剂在我国的理论潜在市场需求超过 360 万吨。随着其在各行业应用的替代加速，碳氢环保溶剂的替代趋势将使许多新的投资机会应运而生。 1.2、碳氢环保溶剂的主要种类 轻质白油又称特种溶剂油、脱芳烃溶剂油、环保溶剂油，是由煤油两次高压加氢去掉不饱和烃后，精制分馏而成。轻质白油是芳烃含量极低的无毒环保型溶剂。在国外，轻质白油被称为 D 系列溶剂油。 D 是 Dearomatic 的简称，意思是“去芳烃”，由埃克森美孚命名。如 D30、 D40、 D60、 D80 等，后面的数字代表闪点。在国内，轻质白油曾沿用埃克森美孚 D 系列溶剂油的名称。 2016 年 3 月起，国家能源局发布实施中华人民共和国石油化工行业标准，即将 D 系列溶剂油命名变更为 WI-20、WI-40、 WI-80、 WI-110 等轻质白油。轻质白油芳烃含量极低（低于 0.5%），环保无毒无污染，是有毒性且不环保的传统溶剂的理想替代品。由于轻质白油比芳烃溶剂多出一道加氢脱芳烃工序，价格比芳烃溶剂稍高。 2019 年 06 月 28 日 P.5 请仔细阅读本报告末页声明 图表 1： 部分轻质白油价格（河北飞天石化，元 /吨） 资料来源： iFinD， 国盛证券研究所 异构烷烃是最高端的环保型溶剂，是指由化学方法合成 /异构化而制得沸程通常在150300 之间带有支链的饱和烷烃溶剂。 由于完全不含芳烃，其毒性比轻质白油更低，环保性更佳。异构烷烃市场价大约 10000 元 /吨。国内厂商报价大约8000-9000 元 /吨（茂名石化实华报价 8600 元 /吨），国外厂商报价普遍超过 10000元 /吨（日本出光报价 14000 元 /吨）。由于价格较高，异构烷烃的需求不高，主要应用于某些特定细分领域如过氧化物的催化剂载体。 目前，异构烷烃的生产工艺 包括直链烷烃芳构化，异丁烯合成，费托合成三种。 其产品名字通常为 Isopar 开头，例如 Isopar L。其中 Isopar 为异构烷烃英文单词“ isoparaffin”的前缀。 1.3、碳氢环保溶剂的优势 无毒、无 味。 溶剂对人体的毒害和气味主要取决于其芳烃含量和硫含量。无论是轻质白油还是异构烷烃，芳烃含量和硫含量都非常低。（芳烃含量 0.5%，某些 D 系列溶剂油芳烃含量低于 0.1%，异构烷烃不含芳烃）相 比之下，传统溶剂的芳烃含量大约 20%。碳氢环保溶剂无致癌风险，无生殖毒性。 经天津市化学品毒性检定所测试，碳氢 环保溶剂 的大白鼠急性吸入毒性属实际无 毒级。 对臭氧层破坏小。 根据关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书规定 ，现被广泛应用的多种氯化溶剂包括四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯等属于臭氧消耗物质（ ODS）。当氯化溶剂挥发上升到平流层时，会分解出氯自由基，摧毁臭氧分子，导致臭氧层空洞的产生。碳氢环保溶剂对臭氧层破坏作用很小，仅有约不到传统溶剂的一半。 可循环使用。 碳氢环保溶剂可循环使用，因此处置量较小。并且，与卤 代溶剂不同，碳氢环保溶剂最终处置后的最终产物为二氧化碳和水，是环境中本来就具有的物质。 01000200030004000500060007000800090002015-01-08 2016-01-18 2017-02-05 2018-02-06 2019-03-11WI-40 WI-70 WI-80 WI-1002019 年 06 月 28 日 P.6 请仔细阅读本报告末页声明 图表 2： 碳氢环保溶剂循环使用示意图 资料来源： Exxon Mobil Chemical， 国盛证券研究所 可生物降解。 根据 OECD301F 呼吸计量法，物体 28 天内降解率达到 60%以上即为可生物降解。以埃克森美孚的产品为例，其轻质白油和异构烷烃均满足 OECD301F呼吸计量法的可生物降解标准，对环境长期影响非常小。 2 在工业清洗、冲压及润滑中的应用 2.1、碳氢清洗与传统清洗剂对比 在工业清洗市场中，碳氢环保溶剂的渗透率最高的，其在工业清洗中的应用已达到约15%。由于碳氢环保溶剂无毒、环保的特性，其在工业清洗领域中已逐渐成为风潮。我们划分为大类“工业清洗、冲压、润滑类领域”的应用，包括了清洗、润滑、防锈、胶粘、降粘、作冲压油和作电火花加工油等。主要应用于大类工业清洗的碳氢环保溶剂是轻质白油，也有部分使用异构烷烃。不同型号的轻质白油因其性质不同适用于不同的细分领域。例如，高闪点的 WI-95、 WI-100 可用作电火花加工油、低闪点的 WI-40 可用作金属防锈油、中低闪点的 WI-40、 WI-60 可用作工业清洗剂、中 高 闪点的 WI-80 可用作挥发性高速冲压剂等。 图表 3： 不同型号轻质白油的工业清洗类应用 型号 闪点（ ） 工业清洗 、润滑和冲压 应用 WI-30 30 胶粘剂、金属清洗剂 WI-40 40 工业清洗剂、金属防锈油 WI-60 60 工业清洗剂 WI-80 80 挥发性高速冲压油 WI-90 90 电火花加工油、 铝箔 轧制油 WI-100 100 电火花加工油、 铝箔 轧制油 资料来源： 茂名石化实华 ，国盛证券研究所 工业清洗剂按照化学性质可以划分为非水系工业清洗剂和水系工业清洗剂，其中非水系清洗剂即溶剂型清洗剂。对于预算有限、对清洗剂的挥发速度没有要求、防锈要求低的工业清洗可选用水系清洗剂。虽然成本较低，但由于水性清洗剂清洗后会将金属表面的保护层洗去，会加快金属材料的生锈。而若在水系清洗剂中增加防锈成分，又会减弱其清洗效果。因此，如果对清洗要求挥发快，对防锈要求高的工业清洗，则需要选用溶剂型清洗剂。 2019 年 06 月 28 日 P.7 请仔细阅读本报告末页声明 水系工业清洗剂即可溶于水、可加水稀释使用的工业清洗剂。水系工业清洗剂以表面活性剂为主，添加其它各种化学药剂等复配形成。 溶剂型清洗剂可根据所用溶剂种类的不同分为 烃类溶剂、醇类溶剂、卤代烃溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、酚类溶剂、混合溶剂 。上世纪五十年代，以汽油、柴油为主的传统溶剂清洗剂被广泛应用于清洗行业。然而，由于传统清洗剂毒性较大及易燃易爆，为工人造成了极大的健康安全隐患并开始逐渐被弃用。六十年代，水性清洗剂开始流行于工业清洗领域。但由于水性清洗剂对油污的处理能力有限加上造成较大的水资源浪费，逐渐在上世纪七十年代开始被去污能力更强大的氯化清洗剂替代。然而，氯化清洗剂毒性大、对臭氧层有破坏作用。多国法律法规对其进行了使 用和生产上的限制。二十一世纪初，碳氢环保清洗剂作为替代氯化清洗剂的新一代清洗剂，开始在工业清洗领域得到应用。 图表 4： 工业清洗剂的历史演变 资料来源： Exxon Mobil Chemical， 国盛证券研究所 良好的溶剂清洗剂需要具备以下特质：安全性佳、挥发能力强、蒸发损失小、溶解能力适当、毒性低、渗透力强、价格便宜、环境破坏轻。上述特性均可用参数一一量化体现。其中， 安全性 主要体现为不易燃易爆。上世纪五十年代流行的煤、石油等传统溶剂清洗剂正是由于其易燃易爆的缺点而被市场淘汰。而溶剂是否易燃易爆一般由闪点体现。闪点越高，越不易燃易爆。碳氢环保溶剂的闪点根据型号不同而异。对于轻质白油而言，闪点是其名字中字母 W 后面跟随数值。碳氢环保溶剂的闪点普遍高于氯化溶剂，安全性方面更胜一筹。 蒸 发损失 主要通过沸点来体现。氯代清洗剂的沸点普遍在 80130 。相比之下，碳氢环保溶剂沸点一般在 165 以上，对包装物的密封要求低很多。 溶解能力 主要通过 KB 值或苯胺点体现。 KB 值越高，溶解能力越好。苯胺点越低，溶解能力越好。碳氢环保溶剂的溶解能力普遍弱于氯化溶剂，但许多工业清洗领域不要求溶剂有高的溶解能力。 渗透能力 一般通过表面张力体现，表面张力越小，渗透力越强。碳氢环保2019 年 06 月 28 日 P.8 请仔细阅读本报告末页声明 溶剂的表面张力普遍小于氯化溶剂，渗透能力相对更强。 工业清洗的领域非常广，根据用途不同使用不同的溶剂。其中，用于溶解重油污的工业清洗剂和某些应用针对性特别强的工业清洗剂（如多晶硅清洗液）较难被碳氢环保清洗剂替代。然而，多数氯化清洗剂可以被碳氢环保清洗剂替代。主要是因为氯化清洗剂毒性和对环境的破坏远远大于碳氢环保清洗剂，而许多工业清洗应用领域不要求溶剂有太强的溶解能力。在这些领域中，碳氢环保溶剂成为了氯化清洗溶剂的理想替代品。 图表 5： 氯化溶剂与碳氢环保溶剂常见参数对比 二氯乙烷 三氯乙烯 四氯乙烯 碳氢溶剂 KB 值 117 130 90 24-34 挥发速率 750 快 快 快 闪点 13 32.22 27.4 普遍大于 40 沸点 84 87.1 121.2 167-238 表面张力 mN/m 38.75 31 35.6 26-29.7 价格 (元 /吨 ) 3500 5700 3800 6000 资料来源： Chemicalbook， 国盛证券研究所 毒性 可以通过 OEL和 VHR来量化体现。 OEL全称为职业接触极限（ Occupational Exposure Limit），代表了一周工作五天，每天八小时对接触者健康不会引起危害的接触浓度。 OEL数值越高，毒性越低。然而，实际应用中考虑到不同溶剂蒸汽挥发的能力不同，我们往往用 溶液挥发的能力（由其饱和蒸汽浓度表示） 与 OEL 的比例 蒸汽危害比（ Vapor Hazard Ratio），即 VHR，来表示。 VHR 数值越高，毒性越低。以轻质白油为例，碳氢环保溶剂的职业接触极限远远高于氯化溶剂及传统溶剂，且蒸汽危害比远远小于氯化溶剂。 图表 6： 不同溶剂清洗剂的 OEL数值 图表 7： 不同溶剂清洗剂的 VHR 数值 资料来源： Exxon Mobil Chemical， 国盛证券研究所 资料来源： Exxon Mobil Chemical， 国盛证券研究所 毒性具体可以细分为急性毒性，皮肤刺激，眼刺激，诱变性和致癌性。根据 埃克森美孚的 研究显示的结果整理和欧盟的致癌性分类，我们对氯化清洗剂和碳氢清洗剂做出比较。欧盟的致癌性分类中， R40 表示“具有致癌效应，但这方面证据有限”； R45 表示“可能致癌”；“有不可能逆转的影响的风险可能存在”。 和氯化溶剂相比，碳氢溶剂具有更高的 OEL、更低的 VHR、无致癌性以及拥有较低的各项细分毒性。比起有一定毒性和致癌性的氯化清洗剂，碳氢清洗剂在工业清洗中广泛应用能大幅减少工业清洗剂对工作人员造成的身体伤害。 0200400600800100012001400二氯甲烷 三氯乙烯 四氯乙烯 传统溶剂油 碳氢清洗剂OEL(mg/m3)0100020003000400050006000700