Dimensioni del mercato globale dei catalizzatori chimici per prodotto (zeolite, catalizzatori bifunzionali, composti organometallici), per applicazione (raffineria, impianti chimici), per tipo (catalizzatori eterogenei, catalizzatori omogenei), per ambito geografico e previsione

Dimensioni e previsioni del mercato dei catalizzatori chimici

Le dimensioni del mercato dei catalizzatori chimici sono state valutate a 36.033,91 milioni di USD nel 2021 e si prevede che raggiungeranno i 56.168,92 milioni di USD entro il 2030, crescendo a un CAGR del 5,33% dal 2023 al 2030.

Uno dei principali fattori che spingono la crescita dei ricavi del mercato è la crescente domanda di catalizzatori industriali per la produzione di carburanti ecocompatibili. Inoltre, la produzione di carburanti rinnovabili e prodotti chimici con valore aggiunto dipende in larga misura dai catalizzatori e dai processi chimici. Il rapporto Global Chemical fornisce una valutazione olistica del mercato. Il rapporto offre un'analisi completa di segmenti chiave, tendenze, driver, vincoli, panorama competitivo e fattori che svolgono un ruolo sostanziale nel mercato.

Cos'è un catalizzatore chimico?

I catalizzatori sono sostanze chimiche che influenzano la velocità di una reazione senza essere consumati, alterati o avere un impatto sulla termodinamica complessiva del sistema. Inoltre, i catalizzatori chimici sono fondamentali per prevenire il declino di importanti applicazioni nel mercato dei catalizzatori. Le applicazioni limitano il consumo di composti organici volatili, gestiscono le emissioni di ossido di azoto e sviluppano una tecnologia catalitica per sostituire la sintesi chimica intermedia basata sul cloro con la riduzione al minimo degli scarti. Le reazioni chimiche sono spesso più efficienti e selettive quando vengono utilizzati catalizzatori, eliminando enormi quantità di sostanze chimiche di scarto.

Una sostanza esterna nota come catalizzatore chimico abbassa l'energia di attivazione di una reazione pur rimanendo invariata dopo il processo biologico o chimico. Una sostanza che accelera una reazione chimica pur mantenendone la massa, l'attività e la composizione chimica è nota come catalizzatore in chimica. La reazione di catalisi in chimica è il fenomeno in cui i catalizzatori dimostrano la loro attività. In ogni settore dell'industria vengono utilizzati catalizzatori chimici. Sono utilizzati per produrre acquaforte, vetriolo, aromatici, ammoniaca ed etanolo nella chimica introduttiva. Sono impiegati in petrolchimica per creare composti intermedi e polimeri. I catalizzatori commerciali sono utilizzati nelle tecnologie per rimuovere gli inquinanti e sono utilizzati principalmente nelle raffinerie di petrolio per reazioni di idrotrattamento e cracking catalitico fluido. Sono utilizzati nella sintesi di sostanze attive e intermedi nella produzione chimica fine.

Panoramica del mercato globale dei catalizzatori chimici

A causa dell'uso crescente nella raffinazione del petrolio, nella petrolchimica e nei polimeri e nella sintesi chimica, la domanda di catalizzatori chimici è in aumento. In un'ampia gamma di processi, i catalizzatori aiutano nella riduzione dei costi, nel miglioramento della resa, nell'ottimizzazione dei processi e nel risparmio energetico nell'industria manifatturiera. Inoltre, i catalizzatori ambientali sono molto richiesti perché consentono ai produttori di rispettare i severi requisiti normativi riguardanti le emissioni di NOx, anidride carbonica e SOx. Le crescenti attività governative in questo campo stanno incoraggiando i produttori a convertirsi a combustibili alternativi a seguito delle crescenti emissioni di carbonio e dei cambiamenti climatici associati che hanno costretto il governo a spostarsi verso fonti di energia rinnovabili. Si prevede che la domanda di catalizzatori accelererà a breve a causa del crescente utilizzo di combustibili e fonti energetiche alternative come il biodiesel e il gas di scisto.

Inoltre, i recenti successi nel campo dei catalizzatori chimici svolgono un ruolo significativo nella crescita del mercato, ad esempio, Frances H. Arnold ha ricevuto il premio Nobel per la chimica nel 2018 per il suo lavoro pionieristico nel controllo dell'evoluzione degli enzimi per usi come l'energia rinnovabile ecologicamente sicura.

Inoltre, uno dei principali fattori che promuovono la crescita dei ricavi del mercato è la crescente domanda di catalizzatori industriali per la produzione di combustibili ecocompatibili. Inoltre, la produzione di combustibili e prodotti chimici rinnovabili con valore aggiunto dipende in larga misura dai catalizzatori e dai processi chimici. I catalizzatori sono utilizzati dall'industria chimica per eseguire reazioni il più vicino possibile alla temperatura ambiente, riducendo l'uso di energia e i costi. La necessità di nuovi catalizzatori nascerà dalla crescente domanda che l'industria sta attualmente affrontando per essere più pulita e più ecologica. Le aziende di mercato stanno investendo una notevole quantità di denaro in ricerca e sviluppo per creare catalizzatori che consentano ai processi industriali di essere più puliti, di lavorare con maggiori economie atomiche, di generare una purezza più elevata e di far durare più a lungo i prodotti.

Tuttavia, gli svantaggi sostanziali di un catalizzatore chimico, tra cui il suo prezzo elevato, la tossicità e la riutilizzabilità, sono considerazioni importanti che potrebbero limitare la capacità del mercato di crescere finanziariamente. Ad esempio, il catalizzatore che può dissolversi in soluzione deve prima essere isolato prima di poter essere recuperato e riutilizzato. I catalizzatori, come quelli omogenei, possono incontrare difficoltà ad alte temperature associate all'evaporazione di qualsiasi componente volatile. Le sostanze catalizzatrici come le zeoliti e altre hanno limitazioni significative quando vengono utilizzate nei processi industriali. Ad esempio, le zeoliti non sono in grado di utilizzare la loro microporosità per creare composti voluminosi perché sono altamente vulnerabili alla disattivazione tramite adsorbimento irreversibile o blocco sterico di prodotti secondari pesanti. Inoltre, utilizzare la selettività di forma delle zeoliti per le loro reazioni è più difficile poiché i composti funzionali sono più polari degli idrocarburi.

Inoltre, i produttori producono sostanze chimiche a valore aggiunto, tra cui poliolefine e metanolo, per aggiungere valore alla loro materia prima. Di conseguenza, la domanda di catalizzatori in applicazioni petrolchimiche e chimiche è notevolmente aumentata. Attraverso lo sviluppo di processi di recupero dei metalli, l'uso commerciale di sostanze chimiche è orientato a ridurre i costi e ad aumentare la disponibilità di tipi di catalizzatori a base di metalli rari. Si prevede che l'adozione di catalizzatori di metalli di base più accessibili e abbondanti, rispetto all'uso di metalli rari nel processo di recupero dei metalli, aumenterà la domanda di catalizzatori a livello globale. La domanda di catalizzatori nella raffinazione del petrolio sta aumentando rapidamente a causa della rapida industrializzazione e urbanizzazione delle aree rurali in tutto il mondo, e si prevede che ciò sosterrà l'espansione del mercato nel corso del periodo previsto.

Mercato globale dei catalizzatori chimicianalisi della segmentazione

Il mercato globale dei catalizzatori chimici è segmentato in base a prodotto, applicazione, tipo e area geografica.

Mercato dei catalizzatori chimici per prodotto

• zeolite
• catalizzatori bifunzionali
• composti organometallici
• metalli
• composti chimici

Per ottenere un rapporto di mercato riassuntivo per prodotto-

Per prodotto, il mercato globale dei catalizzatori chimici è principalmente segmentato in zeolite, catalizzatori bifunzionali, composti organometallici, metalli e composti chimici. Il segmento dei metalli ha rappresentato la quota di mercato maggiore di circa il 27,36% nel 2021 perché hanno proprietà elettroniche e strutturali uniche che li rendono catalizzatori altamente attivi e selettivi per un'ampia gamma di reazioni. Inoltre, i metalli hanno un'elevata stabilità termica e possono resistere a temperature e pressioni elevate senza rompersi, rendendoli adatti all'uso in contesti industriali. Negli impianti chimici e nelle raffinerie, i metalli sono comunemente usati come catalizzatori in un'ampia gamma di reazioni chimiche. Ad esempio, nella desolforazione, questo processo viene utilizzato per rimuovere i composti di zolfo dal petrolio greggio, dal gas naturale e da altre materie prime idrocarburiche. Un catalizzatore, in genere una miscela di metalli come molibdeno e tungsteno, viene utilizzato per catalizzare la reazione tra i composti di zolfo e l'idrogeno, che si traduce nella formazione di idrogeno solforato (H2S) che può essere rimosso dalla materia prima. I metalli sono ampiamente usati come catalizzatori negli impianti chimici e nelle raffinerie per accelerare o rallentare le reazioni chimiche, rendendole più efficienti e convenienti. I metalli di transizione sono particolarmente versatili nelle reazioni catalitiche grazie alla loro capacità di formare più stati di ossidazione stabili, mentre i metalli non di transizione sono meno versatili.

I composti chimici sono stati il secondo mercato più grande nel 2021 e si prevede che cresceranno a un CAGR del 5,57%. I composti chimici hanno una configurazione chimica distinta e definita che è tenuta insieme da legami chimici in un preciso layout tridimensionale. I composti chimici possono essere composti molecolari tenuti insieme da legami covalenti, sali tenuti insieme da legami ionici, composti intermetallici tenuti insieme da legami metallici o un sottoinsieme di complessi chimici tenuti insieme da legami covalenti coordinati. Ammine, acidi, perossidi, alcani, alcheni, alchini, alcoli, eteri, aldeidi, chetoni, acidi carbossilici, esteri, ammidi, nitrili e molti altri sono composti chimici. Le ammine sono importanti nell'industria chimica come intermedi per la sintesi di farmaci, pesticidi e altri prodotti chimici. Gli acidi sono utilizzati in molti processi industriali, tra cui la produzione di fertilizzanti, coloranti e farmaci, e come catalizzatori nella sintesi di un'ampia gamma di prodotti chimici. Sono anche utilizzati nei laboratori per scopi analitici, come la misurazione del pH e la titolazione. I perossidi sono impiegati in queste reazioni per avviare il processo di polimerizzazione scomponendosi in radicali, che poi avviano la reazione a catena. Ciascuno di questi tipi di composti ha proprietà chimiche uniche e viene utilizzato in un'ampia gamma di applicazioni industriali.

Mercato dei catalizzatori chimici per tipo

• Catalizzatori eterogenei
• Catalizzatori omogenei

Per ottenere un rapporto di mercato riassuntivo per tipo-

In base al tipo, il settore è classificato in catalizzatori eterogenei, catalizzatori omogenei. I catalizzatori eterogenei hanno rappresentato la quota di mercato maggiore del 72,00% nel 2021 e i catalizzatori omogenei sono stati il secondo mercato più grande nel 2021, che dovrebbe crescere a un CAGR del 4,65%. I catalizzatori eterogenei sono una componente essenziale in molte reazioni chimiche, poiché consentono un maggiore controllo sulle condizioni di reazione e possono portare a rese più elevate e prodotti più puri. Sono anche più facilmente separabili dalla miscela di reazione, il che li rende più rispettosi dell'ambiente. Sono utilizzati in un'ampia gamma di settori, tra cui petrolchimico, fertilizzante, farmaceutico e molti altri. Una delle caratteristiche principali dei catalizzatori eterogenei è che possono essere facilmente recuperati e riutilizzati, il che riduce significativamente il costo complessivo della reazione. Inoltre, possono essere utilizzati per catalizzare reazioni difficili o impossibili da ottenere con catalizzatori omogenei. Ciò li rende una scelta interessante per molti processi industriali.

I catalizzatori omogenei vengono prodotti in vari modi, a seconda del catalizzatore specifico. I composti inorganici possono essere sintetizzati attraverso una varietà di reazioni chimiche, mentre gli enzimi possono essere isolati da fonti naturali o prodotti tramite la tecnologia del DNA ricombinante. I catalizzatori omogenei hanno un'ampia gamma di applicazioni nei settori chimico e farmaceutico. Sono utilizzati nella produzione di prodotti chimici come fertilizzanti, carburanti e materie plastiche, nonché nella sintesi di farmaci e altri prodotti farmaceutici. Sono inoltre utilizzati nello sviluppo di nuovi materiali, come i catalizzatori per celle a combustibile a idrogeno.

Mercato dei catalizzatori chimici per applicazione

• Raffineria
• impianti chimici

Per ottenere un rapporto di mercato riassuntivo per applicazione-

In base all'applicazione, il settore è suddiviso in raffineria e impianti chimici. La raffineria ha rappresentato la quota di mercato maggiore del 65,67% nel 2021 e si prevede che crescerà al CAGR più elevato durante il periodo di previsione. I catalizzatori svolgono un ruolo cruciale nel processo di raffinazione del petrolio. Sono utilizzati per convertire il petrolio greggio in una varietà di prodotti utili come benzina, gasolio e carburante per aerei, nonché altri prodotti chimici come materie plastiche e fertilizzanti. I catalizzatori più comuni utilizzati nella raffinazione del petrolio sono noti come catalizzatori di cracking. Questi catalizzatori vengono utilizzati per scomporre le grandi molecole di idrocarburi in molecole più piccole, un processo noto come cracking. Ciò avviene in un'apparecchiatura chiamata cracking catalitico. I tipi più comuni di catalizzatori di cracking catalitico sono le zeoliti, che sono un tipo di materiale poroso che può catalizzare selettivamente il cracking di determinati idrocarburi. Un altro tipo importante di catalizzatore utilizzato nella raffinazione del petrolio è un catalizzatore di idroprocessing. Questi catalizzatori vengono utilizzati per rimuovere le impurità dal petrolio greggio, come zolfo e azoto, e per convertire le frazioni pesanti del petrolio greggio in prodotti più preziosi come gasolio e carburante per aerei.

Un impianto chimico è un tipo di edificio industriale creato appositamente per la produzione di prodotti chimici. Le fabbriche chimiche si trovano in tutto il mondo e producono una varietà di beni, tra cui erbicidi utilizzati su colture prodotte commercialmente e prodotti chimici fotografici utilizzati nelle sale di sviluppo. Molte strutture specializzate, come gli impianti di trattamento delle acque reflue, gestiscono le loro operazioni utilizzando tecniche utilizzate negli impianti chimici. Gli impianti chimici sono stati il secondo mercato più grande nel 2021 e si prevede che crescerà a un CAGR del 4,54%.

Mercato dei catalizzatori chimici per area geografica

• Nord America
• Europa
• Asia Pacifico
• America Latina
• Medio Oriente e Africa

Per ottenere un rapporto di mercato riassuntivo per area geografica-

Sulla base dell'area geografica, il settore è suddiviso in Nord America, Europa, Asia Pacifico, America Latina e Medio Oriente e Africa. L'Asia Pacifico ha rappresentato la quota di mercato maggiore di circa il 50% nel 2021 e si prevede che crescerà al CAGR più elevato durante il periodo di previsione. L'Asia Pacifica condivide il mercato più grande tra le regioni e la crescente attenzione ai prodotti ecocompatibili e gli investimenti significativi nell'espansione delle capacità esistenti sono i principali fattori che guidano la crescita dei ricavi nel mercato dell'Asia Pacifica. Ad esempio, per soddisfare la crescente domanda di catalizzatori chimici ad alte prestazioni nelle industrie finali in Cina e nell'Asia-Pacifico in generale, BASF SE ha investito nel suo impianto di produzione globale di catalizzatori chimici nella regione. L'impianto presso lo Shanghai Chemical Industry Park del gruppo tedesco a Caojing, in Cina, produce catalizzatori chimici per metalli di base, catalizzatori proprietari e adsorbenti utilizzati nella produzione e nella rimozione delle impurità di acido solforico, alcoli grassi e butandiolo dalle olefine. Il mercato nordamericano ha rappresentato la seconda quota di fatturato più grande nel 2021. Le severe politiche sulle emissioni automobilistiche e la crescente attenzione ai prodotti ecocompatibili nelle industrie di utilizzo finale nella regione sono i principali fattori che guidano la crescita dei ricavi nel mercato nordamericano. I catalizzatori chimici aiutano i professionisti del settore a ridurre significativamente il contenuto di composti di zolfo e carbonio nei prodotti finiti. L'aumento del consumo di benzina è un altro fattore chiave che contribuisce alla crescita dei ricavi di mercato in questa regione.

Il mercato nordamericano sta crescendo a causa del crescente utilizzo di catalizzatori chimici nella conversione del petrolio greggio pesante in frazioni leggere. I catalizzatori chimici industriali sono utilizzati principalmente nella raffinazione del petrolio e nelle industrie petrolchimiche di base, poiché la domanda di questi prodotti è in aumento. I combustibili derivati dal petrolio come gasolio, benzina, cherosene, olio combustibile e carburante per aerei sono i combustibili più ampiamente utilizzati nella regione. In definitiva, si prevede che la domanda restrittiva di questi prodotti a base di petrolio attribuita ai settori della produzione di energia e industriale guiderà la domanda nel settore dei catalizzatori.

Sviluppi chiave

Collaborazione con BASF A marzo 2020, BASF introduce un nuovo catalizzatore Tri-Metal, sviluppato in collaborazione e supportato da Sibanye-Stillwater e Impala Platinum. L'esclusiva tecnologia Tri-Metal Catalyst, sviluppata e testata con successo da BASF, consente ai veicoli leggeri a benzina di sostituire parzialmente il costoso palladio con meno