天然气消费提升、煤化工发展以及新兴领域拓展等驱动深冷设备需求增长
我国深冷设备市场起步晚，发展速度快，呈现大型化趋势。深冷技术设备是在低温条件下（-100℃~-269℃）通过传热、传质方法，对介质进行液化、净化或分离操作的高效节能工艺设备，如液化天然气装置等，广泛应用于天然气、煤化工、石油化工、工业气体等行业。21 世纪初期，我国石油化工、煤化工等国民经济基础性行业发展迅速，带动了上游深冷设备市场的快速发展。认为，随着国家能源结构调整和节能减排政策的推行，深冷设备有望在天然气、制氢等领域获得更快发展。
深冷设备在煤化工行业的具体应用情况
资料来源：公开资料
主要深冷工艺的具体用途和终端产品
资料来源：公开资料
——天然气消费提升推动深冷设备需求
深冷设备是天然气液化的关键设备，“双碳””大背景下推广普及天然气的合理利用是我国能源发展的重点任务之一。天然气液化后体积约为同量气态天然气体积的1/625，质量仅为同体积水的45%左右，LNG是实现天然气长途运输的重要方式。目前天然气液化工艺主要有阶式制冷循环工艺、膨胀制冷循环工艺、混合制冷剂制冷循环工艺等。深冷设备在其中参与液化、净化和分离等环节。2014年至2021年，我国液化天然气产量增长1107.46万吨，CAGR为19.75%，作为实现天然气液化的关键技术，“双碳”大背景下深冷设备在液化天然气领域有望进一步发展。
2014-2022年1-8月我国LNG产量（万吨）
资料来源：国家统计局
——深冷设备是实现煤化工& 石化领域环保化转型的重要一环
煤炭深加工实现石油替代。深冷技术在传统煤化工的应用主要为煤气化后的合成气深冷净化（甲醇洗和液氮洗），较传统工艺方法（铜洗法等）更加节能、环保。在现代煤化工的应用主要表现为甲醇制丙烯（MTP）、甲醇制烯烃（MTO）工艺中的烯烃分离以及焦炉气液化制 LNG 工艺中的天然气液化，终端产品能够一定程度上实现对石油的替代，充分利用我国“富煤”的自然禀赋，提高资源利用效率。
德国Lurgi公司MTP工艺流程示意图
资料来源：CNKI
UOP/MORSKHydro的的MTO工艺流程示意图
资料来源：CNKI
根据中国煤炭工业协会数据，截至2020年底，我国建成煤制油产能931万吨、煤制气产能51亿m³、煤制烯烃产能1582万吨、煤制乙二醇产能489万吨。计划到“十四五”末，我国建成煤制气产能150亿m³，煤制油产能1200万吨，煤制烯烃产能1500万吨，煤制乙二醇产能800万吨，完成百万吨级煤制芳烃、煤制乙醇、百万吨级煤焦油深加工、千万吨级低阶煤分质分级利用示范，建成3000万吨长焰煤热解分质分级清洁利用产能规模。转化煤量达到1.6亿吨标煤左右。煤炭深加工领域发展空间广阔。
我国煤炭深加工产能及规划
资料来源：中国煤炭工业协会
PDH正成为工业丙烯未来主流的生产方式，带动设备规模扩大。工业化乙烯生产是将石脑油等原料裂解、裂化后通过深冷分离取得，乙烯装置的关键组成部分包括裂解炉、乙烯三机（裂解气压缩机、丙烯压缩机、乙烯压缩机）和乙烯冷箱。丙烯生产一般由乙烯装置联产取得。2020年我国丙烯产量为36000kt，消费量为38510kt，60%由蒸汽裂解、催化裂化等方式生产，40%由丙烷脱氢（PDH）、MTP等方式生产（欧阳素芳等《丙烷脱氢技术发展现状》）。PDH技术由于原料简单，丙烯总收率高（>80%），正在成为工业丙烯未来生产的主要方式，工业装置规模也在不断扩大。
——新兴领域拓展深冷设备更多应用可能
特种气体国产替代空间广阔。特种气体广泛应用于空间技术、生物医药、半导体产业等领域。根据中国工业气体协会，目前全球工业气体市场和国内格局基本类似，被美国空气化工、法液空、林德、大阳日酸占据了约 90%的份额，我国半导体领域电子特气国产化率不足15%。目前高纯特种气体的制取和提纯基本依托深冷技术精细化处理，随着特种气体相关应用领域在国内的发展，有望为深冷技术带来新的增长空间。
