一、分子篩行業(yè)總體概況

1、分子篩產(chǎn)品種類(lèi)繁多應(yīng)用廣泛，技術(shù)壁壘較高

分子篩又稱(chēng)沸石或泡沸石，具有吸附、離子交換、催化等功能。分子篩是一類(lèi)無(wú)機(jī)非金屬多孔晶體材料，具有大的比表面積、規(guī)整的孔道結(jié)構(gòu)以及可調(diào)控的功能基元，能有效分離和選擇活化直徑尺寸不同的分子、極性不同的分子、沸 點(diǎn)不同的分子及飽和程度不同的有機(jī)烴類(lèi)分子，具有“篩分分子”和“擇形催化”的作用。分子篩具有優(yōu)異的吸附、離子交換和催化性能，被廣泛用作吸附材料、離子交換材料以及催化材料，其中：吸附材料主要用于工業(yè)與環(huán)境領(lǐng)域各種 氣體的分離、凈化與干燥；離子交換材料主要應(yīng)用于洗滌助劑、放射性廢料與廢液的處理；催化材料主要應(yīng)用于石油 煉制與加工、石油化工、煤化工與精細(xì)化工領(lǐng)域中大量工業(yè)催化過(guò)程。

合成分子篩基本可分為 A、X、Y、M 和 ZSM 等多種型號(hào)。分子篩化學(xué)通式為 M2/nO·xAl2O3·ySiO2·zH2O，其中 M 代 表陽(yáng)離子，如 K+、Na+、Ca2+、Ba2+、Ce3+等，n 代表其價(jià)態(tài)數(shù)，x 和 y 為整數(shù)，z 為水合數(shù)。分子篩按孔道大小可分為微孔分子篩（孔徑 2 nm 以下）、介孔分子篩（孔徑 2-50 nm 以下）、大孔分子篩（孔徑 50 nm 以上）及復(fù)合孔 道分子篩；按其來(lái)源可分為天然分子篩和合成分子篩，其中合成分子篩按骨架元素組成可分為硅鋁基類(lèi)分子篩、磷酸 鹽類(lèi)分子篩、鈦硅類(lèi)分子篩和其它雜原子類(lèi)分子篩；按微觀(guān)骨架結(jié)構(gòu)可劃分為 BEA 結(jié)構(gòu)分子篩、CHA 結(jié)構(gòu)分子篩、 AEI 結(jié)構(gòu)分子篩、MFI 結(jié)構(gòu)分子篩等；按照分子篩中硅鋁比的不同，可以分為 A 型（1.5~2.0），X 型（2.1~3.0）， Y 型（3.1~6.0），絲光沸石（M 型，9~11）和高硅型沸石（>10，如 ZSM-5）等。

A、X 等型號(hào)分子篩可根據(jù)孔徑、晶型和組成元素等進(jìn)一步細(xì)分，性能有所不同。商品分子篩常用前綴數(shù)碼將分子篩 加以分類(lèi)，如 A 型分子篩可細(xì)分為 3A/4A/5A 型分子篩等，對(duì)應(yīng)分子篩孔徑分別為 0.3/0.4/0.5 nm，他們可以吸附分 子直徑小于孔徑的氣體分子，孔徑尺寸越大，吸附量越大。含 Na+的 A 型分子篩記為 Na-A，含 Na+的 X 型分子篩記 為 Na-X 型分子篩（又稱(chēng) 13X 型），若 Na-A 型分子篩中的 Na+被 K+置換，孔徑約為 3A，記為 3A 型分子篩；若 Na-A 型分子篩中有 1/3 以上的 Na+被 Ca2+置換，孔徑約為 5A，記為 5A 型分子篩。分子篩具有高效吸附性，同時(shí)也擁有 催化性能，其中3A 型、4A 型、5A 型、13X 型等分子篩產(chǎn)品主要應(yīng)用于石油煉制、石油化工、煤化工、化肥、冶金、 電子等行業(yè)的氣體分離、干燥和凈化；ZSM 型等分子篩產(chǎn)品主要作為催化劑應(yīng)用于石油化工、石油煉制等行業(yè)。

分子篩主要通過(guò)水熱合成法制備，模板劑在反應(yīng)過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。傳統(tǒng)分子篩的制備合成方法有水熱合成法和水 熱轉(zhuǎn)化法等多種工藝，水熱合成技術(shù)是合成沸石的基本途徑，也是目前應(yīng)用最廣泛的合成方法，主要是將硅源、鋁源、 堿、水、模板劑（或不加模板劑）按一定的比例配制成混合溶液，在熱壓釜中加熱一定時(shí)間，調(diào)節(jié)壓力和溫度，從而 析出分子篩晶體，再通過(guò)復(fù)雜工藝制備成分子篩成品。在分子篩合成過(guò)程中，模板劑起到非常關(guān)鍵的作用，包括模板 作用，結(jié)構(gòu)導(dǎo)向作用，作為空間填充劑、電荷平衡劑、酸堿調(diào)節(jié)劑、抑制劑以及避免引入無(wú)機(jī)離子等。根據(jù)模板劑種 類(lèi)，水熱合成法可進(jìn)一步分為三類(lèi)：（1）以季銨鹽及有機(jī)胺類(lèi)為模板劑，其為常用的工業(yè)模板劑；（2）以無(wú)機(jī)胺及 醇類(lèi)為模板劑，可解決有機(jī)模板劑存在的毒性問(wèn)題，已在部分產(chǎn)品（如 ZSM-5）中實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)；（3）無(wú)模板劑合 成法（主要指通常合成中需要有機(jī)模板劑的沸石，通常合成中無(wú)需有機(jī)模板劑的沸石如 A、X、Y 型等不在其中）， 即不添加有機(jī)胺和無(wú)機(jī)胺等作為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑，通過(guò)自發(fā)成核或加入提前準(zhǔn)備好的晶種（晶種法），可避免大多數(shù)模板 劑存在的毒性大和成本高的問(wèn)題，目前很多分子篩還未實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)體系晶種法合成。

分子篩高端產(chǎn)品技術(shù)壁壘高、開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，下游行業(yè)準(zhǔn)入門(mén)檻高。分子篩制備過(guò)程中的整個(gè)晶化涉及到復(fù)雜的化學(xué)反 應(yīng)過(guò)程，且成核和晶體生長(zhǎng)又多在非均相體系中，因此制備優(yōu)質(zhì)分子篩存在較高技術(shù)門(mén)檻。原創(chuàng)型的分子篩產(chǎn)品從實(shí) 驗(yàn)室階段到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，需要對(duì)分子篩工藝配比、合成與交換工業(yè)條件等進(jìn)行復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)，目前國(guó)際已 知 253 種分子篩結(jié)構(gòu)類(lèi)型，僅有 20 余種得到工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)，此外分子篩從基礎(chǔ)理論-實(shí)驗(yàn)室研發(fā)-工業(yè)規(guī)模化-市場(chǎng)應(yīng)用，均需要經(jīng)受時(shí)間考驗(yàn)。由于分子篩質(zhì)量對(duì)下游裝置的運(yùn)行安全和生產(chǎn)效率至關(guān)重要，下游客戶(hù)一般不會(huì)輕易 更換分子篩供應(yīng)商，分子篩企業(yè)的產(chǎn)品除需要較高的質(zhì)量外，還需經(jīng)過(guò)客戶(hù)試用、小規(guī)模應(yīng)用等多年時(shí)間才有可能被 客戶(hù)正式應(yīng)用。

2、國(guó)內(nèi)企業(yè)不斷實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，加速推進(jìn)國(guó)產(chǎn)替代

國(guó)外企業(yè)長(zhǎng)期壟斷分子篩技術(shù)和市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)企業(yè)不斷實(shí)現(xiàn)突破。長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)際分子篩廠(chǎng)商憑借在分子篩研發(fā)、生產(chǎn) 和應(yīng)用領(lǐng)先技術(shù)以及資金優(yōu)勢(shì)，通過(guò)兼并重組，逐漸形成了對(duì)分子篩行業(yè)的寡頭壟斷，占據(jù)全球分子篩主要市場(chǎng)。我 國(guó)分子篩行業(yè)起步較晚，一直扮演追趕者角色，由于發(fā)展時(shí)間較短，我國(guó)分子篩行業(yè)在技術(shù)、行業(yè)成熟度、市場(chǎng)應(yīng)用 等方面存在一定差距。近年來(lái)隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展和下游應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)，為國(guó)內(nèi)分子篩行業(yè)的發(fā)展帶 來(lái)了更大的機(jī)遇，國(guó)內(nèi)分子篩企業(yè)不斷實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，部分產(chǎn)品性能已達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，下游客戶(hù)對(duì)于產(chǎn)品的認(rèn)同度和 使用意愿得到明顯提升，國(guó)產(chǎn)分子篩產(chǎn)品的進(jìn)口替代進(jìn)程持續(xù)推進(jìn)。

分子篩吸附劑需求量最大，分子篩催化劑附加值更高。分子篩吸附劑占全球分子篩需求量 65%，其次是分子篩催化 劑占比 19%，分子篩催化劑附加值更高，市場(chǎng)價(jià)值更大。全球分子篩市場(chǎng)需求主要由煉油、石油化工、天然氣和煤化 工等行業(yè)推動(dòng)，根據(jù) Verified Market Research 統(tǒng)計(jì)，2020 年分子篩市場(chǎng)容量為 64 億美元，預(yù)計(jì)到 2028 年將達(dá) 到 84.9 億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為 3.8%。目前全球分子篩市場(chǎng)主要集中在北美與歐盟發(fā)達(dá)地區(qū)，中國(guó)是分子篩用量 最大，增速最快的地區(qū)。隨著國(guó)內(nèi)環(huán)保政策趨嚴(yán)，國(guó)家節(jié)能環(huán)保、藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)、“碳中和”、國(guó) VI 排放標(biāo)準(zhǔn)等政策深 入推進(jìn)，以及鋼鐵冶金、能源化工、火電、核電等分子篩相關(guān)產(chǎn)業(yè)自身發(fā)展需要，分子篩在國(guó)內(nèi)環(huán)境治理等新興市場(chǎng) 和鋼鐵石化煤化工等傳統(tǒng)市場(chǎng)需求呈現(xiàn)多點(diǎn)共振，蓬勃發(fā)展的局面，預(yù)計(jì)未來(lái)市場(chǎng)需求將持續(xù)增長(zhǎng)。

二、分子篩吸附劑市場(chǎng)穩(wěn)步增長(zhǎng)，新興領(lǐng)域市場(chǎng)空間大

A 型和 X 型分子篩為常見(jiàn)的分子篩吸附劑型號(hào)，主要包括 3A、4A、5A、10X、13X 五種類(lèi)型。分子篩的基本結(jié)構(gòu)單 元是硅氧四面體和鋁氧四面體，硅（鋁）四面體通過(guò)氧橋連接成環(huán)，環(huán)通過(guò)氧橋連接成三維空間的多面體（籠），籠 通過(guò)氧橋連接成分子篩，硅（鋁）氧三維骨架結(jié)構(gòu)具有大量的孔隙（晶穴、晶孔、孔道），可以容納金屬陽(yáng)離子和水 分子。A 型分子篩是由 LTA 型的骨架結(jié)構(gòu)組成的，主晶孔是八元環(huán)結(jié)構(gòu)。X 型分子篩由 FAU 型的骨架結(jié)構(gòu)組成，主 晶孔為十二元環(huán)結(jié)構(gòu)。每種分子篩都有其特定的性質(zhì)和應(yīng)用，并且都保留了吸附水的極性偏好，適用于化工、電子、 石化、天然氣等行業(yè)，不同的孔徑?jīng)Q定了它可以吸附什么樣的分子。

全球分子篩吸附劑市場(chǎng)主要被國(guó)外企業(yè)占據(jù)，國(guó)內(nèi)企業(yè)市場(chǎng)占比將穩(wěn)步提升。國(guó)外主要的分子篩吸附劑廠(chǎng)商有 UOP、阿科瑪、東曹、格雷斯、ZEO 化學(xué)等，2018 年全球 CR 5 占比超過(guò) 60%，國(guó)內(nèi)主要分子篩吸附劑生產(chǎn)企業(yè)有建龍微 納、上海恒業(yè)與大連海鑫等。國(guó)內(nèi)分子篩吸附劑市場(chǎng)參與者大部分是民營(yíng)企業(yè)且規(guī)模較小，隨著近三年建龍微納的快 速崛起，國(guó)內(nèi)企業(yè)分子篩吸附劑全球市占率將不斷提升。2018 年全球分子篩吸附劑消費(fèi)量為 33.5 萬(wàn)噸，預(yù)計(jì) 2023 年 達(dá)到 43.7 萬(wàn)噸，年均復(fù)合增長(zhǎng) 5.01%，下游應(yīng)用主要包括煉油、空氣分離、石化、制冷劑、天然氣等，其中煉油為 分子篩吸附劑主要應(yīng)用領(lǐng)域占比 29%；其次是空氣分離領(lǐng)域占比 17%。2021 年全球分子篩吸 附劑傳統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模約 12.6 億美元，預(yù)計(jì) 2028 年將達(dá)到 17.1 億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為 4.5%。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）

分子篩是空分設(shè)備不可或缺的基礎(chǔ)耗材，其質(zhì)量對(duì)設(shè)備運(yùn)行安全和生產(chǎn)效率至關(guān)重要。以氧氣為代表的工業(yè)氣體是“工 業(yè)的血液”，工業(yè)氣體制備的本質(zhì)是將氧氣、氮?dú)狻錃獾饶繕?biāo)氣體進(jìn)行分離提純，核心是氣體分離設(shè)備和分子篩等 吸附劑。工業(yè)制氧主要有深冷空分和變壓吸附制氧兩種途徑，分子篩是其中不可缺少的基礎(chǔ)耗材，其質(zhì)量對(duì)空分設(shè)備 的運(yùn)行安全和生產(chǎn)效率至關(guān)重要。

（1）深冷空分分子篩純化系統(tǒng)：在深冷空分設(shè)備中，分子篩純化系統(tǒng)的作用就是清除空氣中所含的水分、乙炔、二 氧化碳、烯烴等雜質(zhì)，防止這些雜質(zhì)隨空氣進(jìn)入低溫?fù)Q熱器、透平膨脹機(jī)或精餾塔等設(shè)備造成凍堵，從而保證空分設(shè) 備長(zhǎng)期安全運(yùn)行。一般利用活性氧化鋁對(duì)空氣中飽和水吸附容量大的特點(diǎn)，初步吸附水分，再利用分子篩進(jìn)行深度吸 附，使處理后的空氣干燥到需要的露點(diǎn)。目前常用的分子篩吸附劑為 13X 型分子篩及其改性產(chǎn)品。

（2）變壓吸附分子篩純化系統(tǒng)：變壓吸附空分系統(tǒng)應(yīng)用于分離空氣，可直接制取富氧、富氮?dú)怏w。變壓吸附的機(jī)理 是: 利用沸石分子篩對(duì)氮?dú)獾奈接H和力來(lái)吸附氮?dú)夂椭迫⊙鯕猓焕醚鯕庠谔挤肿雍Y微孔系統(tǒng)狹窄空隙中的擴(kuò)散速 度大于氮?dú)獾臄U(kuò)散速度，在遠(yuǎn)離平衡條件下分離氧氣和制取氮?dú)?。通常變壓吸附過(guò)程在常溫下進(jìn)行，工藝上有加壓吸 附、常壓解吸；常壓吸附、真空解吸。目前常用的變壓吸附富氧分子篩吸附劑主要為 5 A 型分子篩和 13X 型分子篩 以及兩者的改性產(chǎn)品，市場(chǎng)上常見(jiàn)的有工業(yè)級(jí) PSA 制氧專(zhuān)用分子篩、VPSA 制氧專(zhuān)用分子篩及家用制氧分子篩等。

空分設(shè)備將帶動(dòng)分子篩吸附劑需求持續(xù)增長(zhǎng)，工業(yè)制氧分子篩存量及增量市場(chǎng)空間大。2021 年中國(guó)空分設(shè)備市場(chǎng)規(guī) 模達(dá) 272.48 億元，同比增長(zhǎng) 24.4%，空分設(shè)備銷(xiāo)量持續(xù)增長(zhǎng)，2021 年中國(guó)空分設(shè)備（折合制氧總?cè)萘浚╀N(xiāo)量達(dá) 483.8 萬(wàn) m3/h，空分設(shè)備銷(xiāo)量 350 套，同比增長(zhǎng) 19.86%，隨著空分設(shè)備銷(xiāo)量持續(xù)增長(zhǎng)，將帶動(dòng)分子篩吸附劑市場(chǎng)需求持 續(xù)增長(zhǎng)。2020 年我國(guó)化工和冶金深冷空分設(shè)備制氧能力 3725 萬(wàn) Nm3 /h，假設(shè)以每萬(wàn) Nm3 /h 裝填 20 噸分子篩、每 5年更換一次來(lái)推算，對(duì)應(yīng)存量市場(chǎng)分子篩需求 1.49 萬(wàn)噸；按照每年新增深冷空分設(shè)備制氧能力 480 萬(wàn) Nm3 /h 計(jì)算， 對(duì)應(yīng)分子篩需求 0.96 萬(wàn)噸，因此我國(guó)深冷制氧每年分子篩需求量約 2.45 萬(wàn)噸。

醫(yī)療保健制氧領(lǐng)域分子篩需求爆發(fā)力強(qiáng)和未來(lái)增長(zhǎng)潛力大。醫(yī)療保健制氧主要面向醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)集中供氧和家用制氧 兩個(gè)市場(chǎng)。分子篩醫(yī)用制氧機(jī)較傳統(tǒng)的鋼瓶氧以及液態(tài)氧，具有安全性高、制氧效率高、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高等優(yōu)勢(shì)，其在新 冠肺炎疫情影響下加速普及，彌補(bǔ)了鋼瓶氧和液氧氧源的不足，未來(lái)醫(yī)院集中供氧將打開(kāi)醫(yī)用制氧分子篩需求空間。2021 年我國(guó)制氧機(jī)產(chǎn)量 350 萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng) 66.67%，由于國(guó)外疫情反復(fù)，出口量大幅增長(zhǎng)。家庭保健類(lèi)制氧機(jī)具 備即制即用、新鮮自然、制取氧氣濃度達(dá)到 90%以上的優(yōu)點(diǎn)。未來(lái)伴隨人口老齡化、人們健康意識(shí)和消費(fèi)能力的提 升，分子篩制氧機(jī)可以為龐大的老年人群、高強(qiáng)度腦力勞動(dòng)人群、高原人群、慢阻肺等患者用氧提供更好的保障支持。

受益于氫能源行業(yè)發(fā)展，制氫系列分子篩市場(chǎng)空間廣闊。全球紛紛將氫能視為未來(lái)新能源戰(zhàn)略發(fā)展方向，制氫系列分 子篩在目前高效、低成本從工業(yè)馳放氣中回收、提純高純度氫氣中具有顯著優(yōu)勢(shì)，也有利于幫助設(shè)備使用單位綜合資 源化利用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，對(duì)氫能源戰(zhàn)略、燃料電池新能源汽車(chē)等清潔能源戰(zhàn)略具有重要意義。目前我國(guó)已是世 界上最大的制氫國(guó)，2021 年國(guó)內(nèi)氫氣產(chǎn)能約為 4000 萬(wàn)噸/年，產(chǎn)量約為 3300 萬(wàn)噸/年，為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，到 2060 年我國(guó)氫氣年需求量將增加至 1.3 億噸左右，在我國(guó)終端能源體系中占比達(dá)到 20%。

分子篩吸附劑在煉油和石化領(lǐng)域具有重要作用。目前全球煉油能力達(dá)到 50.65 億噸/年，其中中國(guó)煉油能力增長(zhǎng)到 9.1 億噸/年，將成為全球煉油能力最大的國(guó)家。煉油過(guò)程是將混合物通過(guò)分餾、轉(zhuǎn)化等工藝，生成汽油、煤油、柴油、 潤(rùn)滑油等產(chǎn)品的過(guò)程，包含常減壓、催化裂化、加氫裂化等裝置。分子篩已成為煉油過(guò)程中廣泛使用的吸附劑之一， 廣泛應(yīng)用于液化石油氣（LPG）的干燥和脫硫、石腦油和煤油的干燥、烷基化原料的干燥、煉廠(chǎng)氣的干燥、對(duì)原料和 再生氫氣的干燥和凈化等過(guò)程，從而有助于獲得雜質(zhì)含量更低的產(chǎn)品、降低酸消耗、防止下游設(shè)備的腐蝕，濾除從催 化劑中再生出來(lái)的氯和防止重整氣體在深冷加工時(shí)發(fā)生管線(xiàn)凍堵。

在石油化工領(lǐng)域，分子篩吸附劑可用作干燥劑，對(duì)乙烯、苯乙烯等物料進(jìn)行有效脫水，從而獲得高純度的化工原料， 提升化工產(chǎn)品的質(zhì)量；同時(shí)分子篩還可幫助去除眾多工藝過(guò)程中的微量污染物，可用于硫、氮混合，氧化工藝，汞處 理工藝，溶劑、共聚單體處理等工藝中。

分子篩可有效除去天然氣中的酸性氣體及水蒸氣。天然氣在自然形成和開(kāi)采過(guò)程中會(huì)形成的不同濃度硫化氫氣體，該 氣體是一種無(wú)色的劇毒性氣體；另外從油氣田中提取出來(lái)的天然氣含有一定量的水，天然氣中酸性物質(zhì)（如 H2S、CO2） 和水結(jié)合形成酸性溶液，很容易導(dǎo)致管道傳輸速度降低，并且會(huì)腐蝕管道，因此 CO2、H2S 及水蒸氣的脫除是天然 氣凈化過(guò)程的必要環(huán)節(jié)。分子篩脫硫法在當(dāng)下天然氣脫硫中應(yīng)用較為廣泛，工業(yè)化程度較高，這種方法通常用于一些 含硫量比較低的天然氣中，在實(shí)際應(yīng)用中當(dāng)天然氣水分含量較高時(shí)，為保障分子篩脫硫質(zhì)量，可采用三甘醇脫水與分 子篩脫硫工藝相結(jié)合的方式，進(jìn)而切實(shí)落實(shí)天然氣的有效凈化。

吸附式制冷系統(tǒng)常用分子篩吸附劑。吸附式制冷具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、噪盧低、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，能有效利用低 品位熱能（如工業(yè)余熱、發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣、太陽(yáng)能等），同時(shí)不使用氟利昂類(lèi)制冷劑，對(duì)環(huán)境友好，日益受到重視。裝有 吸附劑的吸附床是吸附式制冷系統(tǒng)的核心，其換熱性能對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行性能影響較大，這是因?yàn)槲酱矒Q熱系數(shù)直接影 響吸附床的升溫與降溫速率，對(duì)于同樣的熱源和冷源溫度，如果吸附床的換熱性能好則吸附床的吸附容差大，制冷功 率就大，因此吸附床的強(qiáng)化傳熱是吸附式制冷研究的重要內(nèi)容之一。沸石分子篩是常用的吸附劑，可以與水、氨組成 吸附工質(zhì)對(duì)，將隨著空調(diào)、冰箱等制冷家電需求提升逐漸增長(zhǎng)。

分子篩對(duì)于中空玻璃的質(zhì)量和使用壽命至關(guān)重要。中空玻璃具有較好的隔熱、隔聲、防結(jié)露的性能，近年來(lái)受到建筑 行業(yè)的歡迎，2021 年我國(guó)中空玻璃產(chǎn)量 1.59 億平方米，同比增長(zhǎng) 8.90%。干燥劑是中空玻璃的核心構(gòu)件之一．主要 用來(lái)保持中空玻璃內(nèi)部空氣層的干燥，避免中空玻璃內(nèi)部出現(xiàn)結(jié)霧。目前全球 95％以上的中空玻璃采用 3A 分子篩作 干燥劑，主要作用為：（1）吸附中空玻璃制作時(shí)內(nèi)腔密封空氣層中的水分；（2）吸附后期通過(guò)密封膠向中空玻璃內(nèi)部 滲透的水份，保證中空玻璃使用期間不出現(xiàn)結(jié)霧、結(jié)霜等現(xiàn)象，避免中空玻璃失效；（3）與其它特種分子篩聯(lián)合使用， 吸附中空玻璃內(nèi)部空氣層中密封膠所釋放的揮發(fā)組份，避免化學(xué)霧的產(chǎn)生。

三、分子篩催化劑附加值高，未來(lái)發(fā)展空間更廣闊

1、我國(guó)催化劑行業(yè)進(jìn)口依賴(lài)度高，國(guó)產(chǎn)替代空間大

催化劑是影響化學(xué)反應(yīng)的重要媒介，分子篩催化劑重要品種之一。約有 90%以上的工業(yè)過(guò)程涉及催化劑使用，包括 化工、石化、生化、環(huán)保等多個(gè)領(lǐng)域。按照反應(yīng)體系相態(tài)劃分，催化劑可以分為均相催化劑和多相催化劑，其中多相 催化劑有固體酸催化劑、有機(jī)堿催化劑、金屬催化劑、金屬氧化物催化劑、絡(luò)合物催化劑、稀土催化劑、分子篩催化 劑、納米催化劑等。大部分催化劑由活性組分、承載活性組分的載體以及提高催化性能的助催化劑組成，一種成功的 商業(yè)化的催化劑產(chǎn)品需要經(jīng)歷大量的試驗(yàn)篩選，涉及金屬、化合物、促進(jìn)劑、載體等，并且商業(yè)化成功的催化劑產(chǎn)品 作為企業(yè)或科研機(jī)構(gòu)的核心“know-how”，部分催化劑產(chǎn)品存在壟斷現(xiàn)象。

催化劑在下游行業(yè)中作用關(guān)鍵且成本占比較低，屬于高附加值產(chǎn)品。典型煤制烯烴項(xiàng)目或外購(gòu)甲醇制烯烴項(xiàng)目中，催 化劑相關(guān)化學(xué)品占生產(chǎn)成本的比重僅為 4%~8%，下游生產(chǎn)企業(yè)更加注重催化劑性能，對(duì)產(chǎn)品價(jià)格接受度高。催化劑 性能目標(biāo)包括其反應(yīng)活性、收率、穩(wěn)定性和使用壽命等，并且隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境和健康認(rèn)知程度的提升，對(duì)催化劑 的可持續(xù)發(fā)展性能，例如綠色化、零排放、環(huán)境相容性等指標(biāo)也變得更加重要。

分子篩催化劑是以分子篩作為活性組分或載體的催化劑。分子篩催化劑又稱(chēng)沸石催化劑，其具有獨(dú)特而均一的孔道結(jié) 構(gòu)、較大的比表面積、較強(qiáng)的酸中心和氧化-還原活性中心、孔道內(nèi)有能起極化作用的強(qiáng)大庫(kù)侖場(chǎng)，因此分子篩是性 能優(yōu)異的催化劑和催化劑載體。不同晶型的分子篩載體對(duì)不同活性組分及助催化劑有擔(dān)載選擇性，根據(jù)不同分子篩的 特性，能夠進(jìn)一步加工生產(chǎn)成為不同用途的催化劑；同一種晶型的分子篩也能夠進(jìn)行不同改性處理后適用于不同的催 化反應(yīng)過(guò)程。分子篩催化劑作為固體催化劑，易于回收處理，且無(wú)毒無(wú)味、無(wú)腐蝕性，是環(huán)境友好型的新型催化材料。

高性能是分子篩催化劑進(jìn)行催化的最基本的要求和目標(biāo)。分子篩的催化特性對(duì)催化反應(yīng)的催化活性要求很高。催化活 性要求分子篩的比表面積大、孔的分布要求要均勻、且孔的直徑要可調(diào)解，同時(shí)分子篩結(jié)構(gòu)要穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度高、熱 穩(wěn)定性要很好，活化再生后要可重復(fù)使用。此外，分子篩催化劑的高效催化特性對(duì)沸石分子篩材料、催化材料與反應(yīng) 工藝、反應(yīng)工程系統(tǒng)的結(jié)合方式等方面提出了更多的要求。

分子篩催化劑產(chǎn)品種類(lèi)較多，主要用于環(huán)保和化工等領(lǐng)域。按孔徑大小分類(lèi)，分子篩催化劑可以分為微孔分子篩、介 孔分子篩、大孔分子篩三種，其中微孔分子篩具有強(qiáng)酸性和高水熱穩(wěn)定性，但因?yàn)榭讖椒浅Ｐ?，?dǎo)致擴(kuò)散阻力大；介 孔分子篩具有比表面積高、吸附容量大、孔徑大的特性，缺陷是酸性較弱。按照微觀(guān)骨架結(jié)構(gòu)分類(lèi)，分子篩催化劑可 以分為 BEA 結(jié)構(gòu)、CHA 結(jié)構(gòu)、AEI 結(jié)構(gòu)、MFI 結(jié)構(gòu)等多種類(lèi)型分子篩，而同種骨架結(jié)構(gòu)下的分子篩又可劃分為不同 種類(lèi)，如 CHA 結(jié)構(gòu)分子篩包括 SSZ-13 分子篩、SAPO-34 分子篩等。按照應(yīng)用領(lǐng)域分類(lèi)，分子篩催化劑可以分為環(huán) 保催化分子篩（汽車(chē)尾氣催化分子篩）、石油化工催化分子篩和煤化工催化分子篩。

我國(guó)催化劑行業(yè)整體進(jìn)口依賴(lài)度高，是全球分子篩催化劑市場(chǎng)最大的國(guó)家之一。催化劑產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)具有多學(xué)科、 相互滲透、交叉應(yīng)用的特點(diǎn)，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，技術(shù)難度高。由于我國(guó)催化劑產(chǎn)業(yè)相比國(guó)外企業(yè)存在較大差距，國(guó)際大 型化工企業(yè)擁有先進(jìn)催化劑的知識(shí)產(chǎn)權(quán)與工業(yè)化生產(chǎn)能力，因此我國(guó)環(huán)保、能源化工及精細(xì)化工行業(yè)對(duì)于國(guó)外催化劑 的進(jìn)口依賴(lài)較為嚴(yán)重。2020 年我國(guó)催化劑行業(yè)進(jìn)出口總額 25.03 億美元，其中出口總額 5.52 億美元，貿(mào)易逆差達(dá) 到 13.99 億美元。分子篩催化劑在北美地區(qū)和中國(guó)的消費(fèi)量分別為 12.4 萬(wàn)噸和 10.2 萬(wàn)噸，全球占比分別為 38%、 32%，不同分子篩催化劑價(jià)格差異較大。

分子篩催化劑國(guó)產(chǎn)替代將成為我國(guó)催化劑行業(yè)重要發(fā)展趨勢(shì)。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)程逐步深化和對(duì)關(guān)鍵 領(lǐng)域自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)重視程度的提升，已經(jīng)涌現(xiàn)出了一批具備較強(qiáng)科研與生產(chǎn)能力的催化劑研發(fā)制造企業(yè)，其產(chǎn)品已實(shí) 現(xiàn)進(jìn)口替代并逐步得到市場(chǎng)認(rèn)可，部分產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上也具備較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，催化劑產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)替 代過(guò)程將成為我國(guó)催化劑行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)。

國(guó)家政策鼓勵(lì)和支持分子篩催化劑相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)開(kāi)發(fā)。由于分子篩催化劑行業(yè)主要被國(guó)外廠(chǎng)商壟斷，故而國(guó)家對(duì)相關(guān) 技術(shù)存在支持政策，主要包括：《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020）》明確把石油化工、精細(xì)化工及 催化、分離材料列入優(yōu)先發(fā)展主題中；《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南（2011 年度）》明確優(yōu)先發(fā)展加 氫裂化催化劑和相關(guān)技術(shù)；《新材料產(chǎn)業(yè)”十二五”發(fā)展規(guī)劃》把“石油裂化催化材料”作為重點(diǎn)項(xiàng)目之一；《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào) 整指導(dǎo)目錄（2019 年本）》將環(huán)保催化劑和助劑列為鼓勵(lì)類(lèi)等。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）

2、傳統(tǒng)行業(yè)市場(chǎng)需求空間大，國(guó)六領(lǐng)域需求增速快

分子篩催化劑傳統(tǒng)市場(chǎng)以煉油和化工行業(yè)為主，尾氣脫銷(xiāo)等環(huán)保領(lǐng)域快速發(fā)展。分子篩作為一類(lèi)無(wú)機(jī)非金屬多孔晶體 材料，具有“篩分分子”和“擇形催化”的作用，能有效分離和選擇性活化不同的分子及有機(jī)烴類(lèi)分子。能源化工及精細(xì) 化工行業(yè)可被細(xì)分為石油化工行業(yè)、煉油行業(yè)和煤化工三個(gè)行業(yè)；其中精細(xì)化工行業(yè)為石油化工的下游延伸，主要提 供附加值較高、與終端產(chǎn)品關(guān)聯(lián)度較大的化工產(chǎn)品。由于分子篩的特性，工業(yè)上常被用作催化材料，吸附分離（多組 分氣體分離與凈化）材料以及分離交換材料中的主要活性成分，廣泛應(yīng)用于石油化工、煤化工、精細(xì)化工、冶金、建 材、環(huán)境保護(hù)（包括核廢水、核廢氣處理）、土壤修復(fù)與治理等領(lǐng)域。

（1）ZSM-35 分子篩及催化劑主要應(yīng)用于烯烴異構(gòu)化反應(yīng)。其主要作為異丁烯生產(chǎn)過(guò)程中的催化劑。異丁烯下游產(chǎn) 品包括多種農(nóng)藥、染料、香料、汽油添加劑、醫(yī)藥中間體、日化用品、有機(jī)玻璃等。烯烴異構(gòu)化催化劑性將顯著影響 異丁烯的收率與選擇性，是異構(gòu)化法生產(chǎn)異丁烯的關(guān)鍵。

（2）ZSM-5 分子篩為石油化工領(lǐng)域的重要分子篩之一。其在柴油臨氫降凝、加氫裂化、催化裂化、擇形催化、低烴 烷基化、異構(gòu)化、芳構(gòu)化、脫蠟降凝等領(lǐng)域均具備廣闊的應(yīng)用前景，主要作為吡啶及吡啶下游產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的催化 劑。吡啶是目前用途開(kāi)發(fā)最多的雜環(huán)化合物之一，用途廣泛，深加工前景廣闊。

（3）Y 型、β 分子篩及催化劑主要應(yīng)用于石油化工行業(yè)中催化裂化、加氫裂化的反應(yīng)環(huán)節(jié)。煉油工藝和設(shè)備的改進(jìn) 速度落后于需求變化，使得煉油行業(yè)對(duì)于催化劑的更新迭代提出了更高要求，煉油行業(yè)中常用分子篩及催化劑如 Y 分 子篩、β 分子篩等催化劑產(chǎn)品的研發(fā)升級(jí)與質(zhì)量改進(jìn)則成為目前煉油行業(yè)的重要關(guān)注點(diǎn)。

我國(guó)煉油催化劑處于世界先進(jìn)水平，石油化工催化劑仍有提升空間。煉油催化劑一般可分為催化裂化催化劑、催化重 整催化劑、加氫精制催化劑與加氫裂化催化劑四類(lèi)，催化劑技術(shù)為實(shí)現(xiàn)原油高效轉(zhuǎn)化和清潔利用的關(guān)鍵核心技術(shù)；煉 油催化劑主要由基質(zhì)和活性組分組成，其中的活性組分主要為分子篩。2017-2020 年全球煉油催化劑需求量年均增長(zhǎng) 3.6%，其中催化裂化催化劑占全球煉油催化劑市場(chǎng) 40%。隨著全球范圍內(nèi)原油的重質(zhì)化、劣質(zhì)化、高質(zhì)量輕質(zhì)油品 需求量的增加、環(huán)保法規(guī)的實(shí)施以及要求裝置多產(chǎn)烯烴等化工品，催化劑在煉油過(guò)程中的地位越來(lái)越重要。目前巴斯 夫、美國(guó)格瑞斯公司已經(jīng)開(kāi)始研發(fā)多產(chǎn)丁烯助劑用于流化催化裂化催化劑，我國(guó)主要廠(chǎng)家催化劑產(chǎn)品已經(jīng)具備與國(guó)際知名化工企業(yè)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。石油化工行業(yè)中超過(guò) 90%的反應(yīng)均需要催化劑參與，石油化工行業(yè)對(duì)催化劑的需求占 整個(gè)工業(yè)催化劑需求近 70%。我國(guó)石油化工領(lǐng)域催化劑在技術(shù)和規(guī)模方面與國(guó)外差距較大，大部分企業(yè)從事低端催化 劑生產(chǎn)。我國(guó)石油化工產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，催化劑是行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要保證，未來(lái)市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)提升。

鈦硅分子篩催化劑主要應(yīng)用于烯烴環(huán)氧化與酮氨肟化兩個(gè)過(guò)程，主要用于己內(nèi)酰胺和環(huán)氧丙烷生產(chǎn)。以鈦為活性中心 的分子篩具有優(yōu)異的催化氧化性能，在以過(guò)氧化氫或烷基過(guò)氧化氫為氧化劑時(shí)，能夠參與烯烴的環(huán)氧化、芳烴羥基化、 醛酮氨肟化、烷烴氧化等許多重要的反應(yīng)，被普遍認(rèn)為是環(huán)境友好的綠色催化劑。

（1）己內(nèi)酰胺是尼龍-6 切片的重要原料，近幾年國(guó)內(nèi)尼龍 6 產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)，我國(guó)己內(nèi)酰胺制備方法主要為氨肟化 法（HAO 法）和硫酸羥胺法（HPO 法），其中氨肟化法更符合綠色化工的要求，對(duì)于原子的完全利用率更高，有著 更好的發(fā)展前景與技術(shù)優(yōu)勢(shì)。目前蘭花科技、巴陵石化、山西潞寶等多數(shù)企業(yè)己內(nèi)酰胺生產(chǎn)均采用氨肟化法。氨肟化 法使用鈦硅分子篩作為催化劑，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展，目前已能夠?qū)崿F(xiàn)國(guó)產(chǎn)化供應(yīng)。

（2）環(huán)氧丙烷是石油化工行業(yè)重要中間體，下游主要產(chǎn)品有聚醚多元醇、丙二醇及碳酸二甲酯、丙二醇醚等。國(guó)內(nèi) 制備環(huán)氧丙烷生產(chǎn)工藝主要有氯醇法、共氧化法、直接氧化法（HPPO）等，其中氯醇法占比超過(guò) 50%，但由于存在 設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、生產(chǎn)污水量大等問(wèn)題，2015 年起禁止新建氯醇法裝置，HPPO 法工藝需要使用鈦硅分子篩催化劑。2021 年我國(guó)環(huán)氧丙烷產(chǎn)能 539 萬(wàn)噸/年、產(chǎn)量 370 萬(wàn)噸，未來(lái)行業(yè)新建產(chǎn)能將以 HPPO 法為主。目前中觸媒在環(huán)氧 丙烷生產(chǎn)工藝包，技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，將受益于鈦硅分子篩催化劑需求增長(zhǎng)。

中國(guó)煤制烯烴市場(chǎng)規(guī)模較大，煤制乙醇未來(lái)發(fā)展前景空間。新型煤化工產(chǎn)品主要包括煤制甲醇、煤制乙醇、煤制烯烴、 煤制工業(yè)燃?xì)?、煤制乙二醇和煤制油等，其中煤制烯烴是主要發(fā)展方向之一。截至 2021 年底，我國(guó)煤（甲醇）制烯 烴產(chǎn)能為 1739 萬(wàn)噸/年，按照 80%開(kāi)工率，1 噸烯烴產(chǎn)品催化劑消耗量 1Kg 計(jì)算，對(duì)應(yīng)分子篩催化劑需求量約 1.4 萬(wàn)噸，預(yù)計(jì) 2025 年我國(guó)煤（甲醇）制烯烴產(chǎn)能將突破 2000 萬(wàn)噸/年。我國(guó)生物質(zhì)乙醇難以補(bǔ)足需求缺口，給煤制燃 料乙醇帶來(lái)發(fā)展契機(jī)。全球乙醇產(chǎn)量的60%用作汽車(chē)燃料，添加10%的燃料乙醇，可減少汽車(chē)尾氣CO排放量的30%、 烴類(lèi)排放量的 40%，以及減少 NOx 的排放，相比于生物法工藝，煤制燃料乙醇在成本及盈利上更具有優(yōu)勢(shì)。以 2020 年汽油產(chǎn)量的 10%作為乙醇需求量來(lái)估計(jì)，理論上燃料乙醇需求量 1317 萬(wàn)噸，對(duì)應(yīng)分子篩催化劑需求量在萬(wàn)噸量級(jí)。DMTE 技術(shù)是目前煤制乙醇最經(jīng)濟(jì)的技術(shù)路線(xiàn)之一，主要采用高性能的分子篩催化劑和銅基催化劑。

國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)堪稱(chēng)全球最嚴(yán)排放標(biāo)準(zhǔn)之一，分為國(guó) 6a 和 6b 兩個(gè)階段實(shí)施。機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣中含有大量有害物質(zhì)，造成細(xì)顆 粒、光化學(xué)煙霧等空氣污染，為了提高空氣質(zhì)量，保護(hù)公眾健康，歐洲和美國(guó)等均制定了嚴(yán)格的汽車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)六 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，所有柴油車(chē)都需要安裝尾氣處理裝置，以實(shí)現(xiàn)尾氣達(dá)標(biāo)排放。國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)參考了歐洲和美國(guó)最新排放標(biāo)準(zhǔn) 的先進(jìn)內(nèi)容，同時(shí)結(jié)合我國(guó)環(huán)境改善需求，形成了一個(gè)全新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，堪稱(chēng)全球最嚴(yán)排放標(biāo)準(zhǔn)之一。

不同尾氣催化系統(tǒng)使用的催化材料不同，部分催化器需配套沸石分子篩。尾氣催化系統(tǒng)主要基于氧化催化和還原催化 兩大類(lèi)反應(yīng)，前者是將未充分燃燒的一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒖扇苄杂袡C(jī)成分在富氧條件下反應(yīng)生成二氧化碳和水；后者主要將剩余的 CO、HC、NOx 在貧氧條件下反應(yīng)生成氮?dú)?、二氧化碳、水的過(guò)程。汽車(chē)尾氣催化系統(tǒng)衍生出三 效催化器（TWC）、汽油顆粒捕捉器（GPF）、柴油氧化催化器（DOC）、選擇性催化還原器（SCR）、柴油顆粒 捕捉器（DPF）、顆粒氧化催化器（POC）、氨氣泄漏催化器（ASC），相應(yīng)的催化材料有差異，其中 SCR 和 ACS 需要使用沸石分子篩催化劑。

國(guó)內(nèi)移動(dòng)源脫銷(xiāo)分子篩需求將大幅增長(zhǎng)，固定源脫銷(xiāo)分子篩發(fā)展前景好。2020 年我國(guó)商用柴油車(chē)產(chǎn)量 357 萬(wàn)輛，同 比增長(zhǎng) 24.4%，乘用柴油車(chē)產(chǎn)量為 6.3 萬(wàn)輛。通常重型柴油車(chē)、輕型柴油車(chē)平均排量分別為 13L、3L，催化劑載體體 積為發(fā)動(dòng)機(jī)排量的 2.5 倍，平均每輛重柴、輕柴沸石分子篩用量分別為 4.875kg、1.125kg，以 2020 年汽車(chē)產(chǎn)量為基 數(shù)進(jìn)行測(cè)算，國(guó)內(nèi)沸石分子篩年需求總量約 9900 噸。2020 年全球重卡產(chǎn)量達(dá)到 436 萬(wàn)輛，考慮歐洲等部分地區(qū)生 產(chǎn)輕型柴油車(chē)，估算全球車(chē)用沸石分子篩需求量 2.5 萬(wàn)噸，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)規(guī)模超過(guò) 50 億元。固定源尾氣脫銷(xiāo)分子篩未來(lái) 有較大發(fā)展前景，主要用于煤電發(fā)電中，2019 年國(guó)內(nèi)固定源催化劑市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 52 億元，隨著國(guó)家節(jié)能環(huán)保政策的 大力推行，鋼鐵冶金行業(yè)、煤炭化工行業(yè)、火電核電行業(yè)等高耗能行業(yè)面臨前所未有的節(jié)能減排壓力，紛紛加大節(jié)能 減排設(shè)備的投入，為分子篩企業(yè)帶來(lái)良好的發(fā)展機(jī)遇。

四、分子篩離子交換劑用于洗滌領(lǐng)域，參與企業(yè)較少

分子篩具有離子交換性能，可用于洗滌助劑。分子篩具有特征陰離子骨架，其中每一類(lèi)都具有一定尺寸、形狀的孔道 結(jié)構(gòu)，不同陽(yáng)離子與各種分子篩骨架的電場(chǎng)相互作用方式不一樣，從而導(dǎo)致分子篩與各種陽(yáng)離子的親和力不一致，因 此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)特定陽(yáng)離子的選擇性吸附?；谶@種陽(yáng)離子選擇順序，在水溶液中有干擾陽(yáng)離子存在的情況下，借助分 子篩孔道中平衡骨架負(fù)電荷的陽(yáng)離子和環(huán)境中的陽(yáng)離子交換，可以選擇性去除水中的污染陽(yáng)離子，常用于洗滌助劑。

洗滌助劑為合成洗滌劑重要組分，分子篩是傳統(tǒng)洗滌助劑三聚磷酸鈉的替代品。合成洗滌劑中通常具有四種最基本物 質(zhì)，即表面活性劑、漂白劑、洗滌助劑、其他助劑，其中起洗滌作用的主要是表面活性劑，但是水溶液中的鈣、鎂離 子不僅會(huì)使水的硬度變大還會(huì)破壞表面活性劑的洗滌效果，表面活性劑尤其是陰離子表面活性劑，易與水中的鈣、鎂 離子結(jié)合形成不溶的鈣、鎂鹽從而降低起洗滌作用的表面活性劑濃度。為了消除洗滌液中鈣、鎂等離子的影響，減少 表面活性劑的損耗，人們?cè)谙礈靹┲幸胂礈熘鷦?。傳統(tǒng)的洗滌助劑三聚磷酸鈉（STP）與水中的鈣鎂離子形成水溶 性螯合物起到了軟化硬水的作用，但是 STP 會(huì)導(dǎo)致江河湖泊產(chǎn)生“富養(yǎng)聚集”，嚴(yán)重影響水質(zhì)，為了保護(hù)生態(tài)平衡，世 界各國(guó)相繼立法限制了磷的使用。分子篩由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和外形、較高的鈣交換能力被認(rèn)為是 STP 的理想替代品， 具有環(huán)境友好性。近年來(lái)隨著世界洗滌劑無(wú)磷化的迅速發(fā)展，以分子篩為輔助洗滌劑的產(chǎn)品日趨增多。

4A 沸石置換水溶液中的 Ca2+，實(shí)現(xiàn)軟化水并提高洗滌性能的效果。沸石的種類(lèi)很多，但在洗滌助劑領(lǐng)域具有應(yīng)用價(jià) 值的只有 A 型、P 型、X 型等少數(shù)幾種。4A 沸石在所有沸石中與 Ca2+結(jié)合能力最高，也最常用，它是水不溶物，不 與鈣鎂離子形成絡(luò)合物，而是以一種離子交換劑方式發(fā)生作用。分子篩是一種具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的不溶高聚物固體，它與 液相中的 Ca2+、Mg2+之間由于電荷引力作用而進(jìn)行離子交換反應(yīng)，分子篩中的 Na+在水溶液中被 Ca2+置換，轉(zhuǎn)變成 Ca2+分子篩，從而起到軟化水并減少表面活性劑的損耗的作用。