Ovaj članak će analizirati glavne proizvode u kineskom C3 industrijskom lancu i trenutni smjer istraživanja i razvoja tehnologije.

(1)Trenutni status i trendovi razvoja tehnologije polipropilena (PP).

Prema našem istraživanju, postoje različiti načini za proizvodnju polipropilena (PP) u Kini, među kojima su najvažniji procesi domaći ekološki proces cijevi, Unipol proces kompanije Daoju, Spheriol proces kompanije LyondellBasell, Innovene proces kompanije Ineos, proces Novolen Nordic Chemical Company i Spherizone proces kompanije LyondellBasell.Ovi procesi su takođe široko prihvaćeni od strane kineskih PP preduzeća.Ove tehnologije uglavnom kontrolišu stopu konverzije propilena u rasponu od 1,01-1,02.

Domaći proces prstenastih cijevi usvaja neovisno razvijen ZN katalizator, kojim trenutno dominira tehnologija procesa prstenastih cijevi druge generacije.Ovaj proces se zasniva na nezavisno razvijenim katalizatorima, asimetričnoj tehnologiji donora elektrona i tehnologiji binarne slučajne kopolimerizacije propilen butadiena, i može proizvesti homopolimerizaciju, slučajnu kopolimerizaciju etilen propilena, slučajnu kopolimerizaciju propilen butadiena i PP kopolimerizaciju otporan na udar.Na primjer, kompanije kao što su Shanghai Petrochemical Third Line, Zhenhai Refining and Chemical First and Second Line i Maoming Second Line su sve primijenile ovaj proces.Sa povećanjem novih proizvodnih kapaciteta u budućnosti, očekuje se da će ekološki proces cijevi treće generacije postepeno postati dominantan domaći ekološki proces cijevi.

Unipol proces može industrijski proizvesti homopolimere, sa opsegom protoka taline (MFR) od 0,5~100g/10min.Osim toga, maseni udio monomera etilen kopolimera u slučajnim kopolimerima može doseći 5,5%.Ovim postupkom se može proizvesti i industrijski nasumični kopolimer propilena i 1-butena (trgovački naziv CE-FOR), sa masenim udjelom gume do 14%.Maseni udio etilena u udarnom kopolimeru proizvedenom Unipol postupkom može dostići 21% (maseni udio gume je 35%).Proces je primijenjen u pogonima preduzeća kao što su Fushun Petrochemical i Sichuan Petrochemical.

Innovene proces može proizvesti homopolimerne proizvode sa širokim rasponom brzine protoka taline (MFR), koji može doseći 0,5-100g/10min.Njegova žilavost proizvoda je veća nego kod drugih procesa polimerizacije u gasnoj fazi.MFR nasumičnih kopolimernih proizvoda je 2-35g/10min, sa masenim udjelom etilena u rasponu od 7% do 8%.MFR kopolimernih proizvoda otpornih na udarce je 1-35g/10min, sa masenim udjelom etilena u rasponu od 5% do 17%.

Trenutno je glavna tehnologija proizvodnje PP u Kini vrlo zrela.Uzimajući za primjer preduzeća od polipropilena na bazi ulja, ne postoji značajna razlika u potrošnji proizvodne jedinice, troškovima prerade, dobiti itd. između svakog preduzeća.Iz perspektive proizvodnih kategorija obuhvaćenih različitim procesima, mainstream procesi mogu pokriti cijelu kategoriju proizvoda.Međutim, s obzirom na stvarne kategorije izlaza postojećih preduzeća, postoje značajne razlike u PP proizvodima među različitim preduzećima zbog faktora kao što su geografija, tehnološke barijere i sirovine.

(2)Trenutni status i trendovi razvoja tehnologije akrilne kiseline

Akrilna kiselina je važna organska hemijska sirovina koja se široko koristi u proizvodnji ljepila i vodotopivih premaza, a također se obično prerađuje u butil akrilat i druge proizvode.Prema istraživanjima, postoje različiti procesi proizvodnje akrilne kiseline, uključujući metodu kloroetanola, metodu cijanoetanola, Reppe metodu visokog pritiska, enone metodu, poboljšanu Reppe metodu, formaldehidnu etanolnu metodu, metodu hidrolize akrilonitrila, metodu etilena, metodu oksidacije propilena i biološke metode. metoda.Iako postoje različite tehnike pripreme akrilne kiseline, a većina ih je primijenjena u industriji, najčešći proizvodni proces u svijetu je i dalje direktna oksidacija propilena u akrilnu kiselinu.

Sirovine za proizvodnju akrilne kiseline oksidacijom propilena uglavnom uključuju vodenu paru, zrak i propilen.Tokom procesa proizvodnje, ova tri se podvrgavaju reakcijama oksidacije kroz sloj katalizatora u određenom omjeru.Propilen se prvo oksidira u akrolein u prvom reaktoru, a zatim dalje oksidira u akrilnu kiselinu u drugom reaktoru.Vodena para igra ulogu razrjeđivanja u ovom procesu, izbjegavajući pojavu eksplozija i potiskujući stvaranje nuspojava.Međutim, osim proizvodnje akrilne kiseline, ovaj reakcijski proces također proizvodi octenu kiselinu i ugljične okside zbog sporednih reakcija.

Prema istraživanju Pingtou Ge-a, ključ tehnologije procesa oksidacije akrilne kiseline leži u odabiru katalizatora.Trenutno, kompanije koje mogu da obezbede tehnologiju akrilne kiseline kroz oksidaciju propilena uključuju Sohio u Sjedinjenim Državama, Japan Catalyst Chemical Company, Mitsubishi Chemical Company u Japanu, BASF u Nemačkoj i Japan Chemical Technology.

Sohio proces u Sjedinjenim Državama važan je proces za proizvodnju akrilne kiseline oksidacijom propilena, karakteriziran istovremenim uvođenjem propilena, zraka i vodene pare u dva serijski povezana reaktora s fiksnim slojem, te korištenjem višekomponentnog metala Mo Bi i Mo-V oksidi kao katalizatori, respektivno.Pod ovom metodom, jednosmjerni prinos akrilne kiseline može doseći oko 80% (molarni omjer).Prednost metode Sohio je u tome što dva serijska reaktora mogu produžiti vijek trajanja katalizatora, do 2 godine.Međutim, ovaj metod ima nedostatak da se neizreagirani propilen ne može povratiti.

BASF metoda: Od kasnih 1960-ih, BASF provodi istraživanja o proizvodnji akrilne kiseline oksidacijom propilena.BASF metoda koristi Mo Bi ili Mo Co katalizatore za reakciju oksidacije propilena, a jednosmjerni prinos dobivenog akroleina može doseći oko 80% (molarni omjer).Nakon toga, korištenjem katalizatora na bazi Mo, W, V i Fe, akrolein je dalje oksidiran u akrilnu kiselinu, sa maksimalnim jednosmjernim prinosom od oko 90% (molarni omjer).Životni vijek katalizatora BASF metode može doseći 4 godine, a proces je jednostavan.Međutim, ova metoda ima nedostatke kao što su visoka tačka ključanja rastvarača, često čišćenje opreme i velika ukupna potrošnja energije.

Japanska metoda katalizatora: Koriste se i dva fiksna reaktora u seriji i odgovarajući sistem odvajanja od sedam tornjeva.Prvi korak je infiltriranje elementa Co u Mo Bi katalizator kao katalizator reakcije, a zatim korištenje Mo, V i Cu kompozitnih metalnih oksida kao glavnih katalizatora u drugom reaktoru, uz podršku silicijum dioksida i olovnog monoksida.Pod ovim procesom, jednosmjerni prinos akrilne kiseline je približno 83-86% (molarni omjer).Japanska metoda katalizatora usvaja jedan naslagani reaktor sa fiksnim slojem i sistem odvajanja od 7 stubova, sa naprednim katalizatorima, visokim ukupnim prinosom i niskom potrošnjom energije.Ova metoda je trenutno jedan od naprednijih proizvodnih procesa, u rangu sa Mitsubishi procesom u Japanu.

(3)Trenutni status i trendovi razvoja butil akrilatne tehnologije

Butil akrilat je bezbojna prozirna tečnost koja je nerastvorljiva u vodi i može se mešati sa etanolom i etrom.Ovo jedinjenje treba čuvati u hladnom i provetrenom skladištu.Akrilna kiselina i njeni estri se široko koriste u industriji.Oni se ne koriste samo za proizvodnju mekih monomera ljepila na bazi akrilata i losiona, već se mogu homopolimerizirati, kopolimerizirati i graft kopolimerizirati kako bi postali polimerni monomeri i korišteni kao intermedijeri organske sinteze.

Trenutno, proces proizvodnje butilakrilata uglavnom uključuje reakciju akrilne kiseline i butanola u prisustvu toluen sulfonske kiseline da bi se dobio butil akrilat i voda.Reakcija esterifikacije uključena u ovaj proces je tipična reverzibilna reakcija, a tačke ključanja akrilne kiseline i produkta butilakrilata su vrlo blizu.Stoga je teško odvojiti akrilnu kiselinu destilacijom, a neizreagirana akrilna kiselina ne može se reciklirati.

Ovaj proces se naziva metodom esterifikacije butil akrilata, uglavnom od Jilin Petrochemical Engineering Research Institute i drugih srodnih institucija.Ova tehnologija je već vrlo zrela, a jedinica za kontrolu potrošnje akrilne kiseline i n-butanola je vrlo precizna i može kontrolirati jediničnu potrošnju unutar 0,6.Štaviše, ova tehnologija je već ostvarila saradnju i transfer.

(4)Trenutni status i trendovi razvoja CPP tehnologije

CPP film je napravljen od polipropilena kao glavne sirovine kroz specifične metode obrade kao što je livenje u obliku slova T.Ovaj film ima odličnu otpornost na toplinu i, zbog svojstava svojstava brzog hlađenja, može stvoriti odličnu glatkoću i transparentnost.Stoga, za aplikacije za pakovanje koje zahtijevaju visoku čistoću, CPP film je poželjan materijal.Najrasprostranjenija upotreba CPP folije je u ambalaži za hranu, kao iu proizvodnji aluminijskih premaza, farmaceutske ambalaže, te konzerviranju voća i povrća.

Trenutno je proizvodni proces CPP filmova uglavnom koekstruziono livenje.Ovaj proizvodni proces se sastoji od više ekstrudera, višekanalnih distributera (obično poznatih kao "dodači"), T-oblika matrice, sistema za livenje, horizontalnih sistema vuče, oscilatora i sistema za namotavanje.Glavne karakteristike ovog proizvodnog procesa su dobar površinski sjaj, visoka ravnost, mala tolerancija debljine, dobre performanse mehaničkog proširenja, dobra fleksibilnost i dobra prozirnost proizvedenih tankoslojnih proizvoda.Većina svjetskih proizvođača CPP-a za proizvodnju koristi metodu koekstruzionog livenja, a tehnologija opreme je zrela.

Od sredine 1980-ih Kina je počela sa uvođenjem strane opreme za proizvodnju filmova za livenje, ali većina njih su jednoslojne strukture i pripadaju primarnoj fazi.Nakon ulaska u 1990-te, Kina je uvela višeslojne linije za proizvodnju livenog filma od kopolimera iz zemalja poput Njemačke, Japana, Italije i Austrije.Ova uvezena oprema i tehnologije glavna su snaga kineske industrije livenih filmova.Glavni dobavljači opreme su njemački Bruckner, Bartenfield, Leifenhauer i austrijski Orchid.Od 2000. godine Kina je uvela naprednije proizvodne linije, a domaća oprema je također doživjela brzi razvoj.

Međutim, u usporedbi s međunarodnom naprednom razinom, još uvijek postoji određeni jaz u razini automatizacije, vaganju kontrole ekstruzijskog sistema, automatskom podešavanju glave matrice kontrolne debljine filma, online sistemu oporavka rubnog materijala i automatskom namotavanju domaće opreme za livenje filma.Trenutno, glavni dobavljači opreme za tehnologiju CPP filma su, između ostalih, njemački Bruckner, Leifenhauser i austrijski Lanzin.Ovi inostrani dobavljači imaju značajne prednosti u smislu automatizacije i drugih aspekata.Međutim, sadašnji proces je već prilično zreo, a brzina poboljšanja tehnologije opreme je spora, a u osnovi ne postoji prag za saradnju.

(5)Trenutni status i trendovi razvoja akrilonitrilne tehnologije

Tehnologija oksidacije propilen amonijaka trenutno je glavni komercijalni put proizvodnje akrilonitrila, a gotovo svi proizvođači akrilonitrila koriste BP (SOHIO) katalizatore.Međutim, postoji i mnogo drugih dobavljača katalizatora koje možete izabrati, kao što su Mitsubishi Rayon (ranije Nitto) i Asahi Kasei iz Japana, Ascend Performance Material (ranije Solutia) iz Sjedinjenih Država i Sinopec.

Više od 95% fabrika akrilonitrila širom svijeta koristi tehnologiju oksidacije propilen amonijaka (također poznatu kao sohio proces) koju je pionir i razvio BP.Ova tehnologija koristi propilen, amonijak, zrak i vodu kao sirovine i ulazi u reaktor u određenom omjeru.Pod dejstvom fosfor-molibdenskog bizmuta ili antimon-gvozdenih katalizatora na silika gelu, akrilonitril se stvara na temperaturi od 400-500°C.℃i atmosferski pritisak.Zatim, nakon niza koraka neutralizacije, apsorpcije, ekstrakcije, dehidrocijanacije i destilacije, dobiva se konačni proizvod akrilonitrila.Jednosmjerni prinos ove metode može doseći 75%, a nusproizvodi uključuju acetonitril, cijanovodonik i amonijum sulfat.Ova metoda ima najveću vrijednost industrijske proizvodnje.

Od 1984. godine, Sinopec je potpisao dugoročni ugovor sa INEOS-om i bio je ovlašten da koristi INEOS-ovu patentiranu tehnologiju akrilonitrila u Kini.Nakon godina razvoja, Sinopec Shanghai Petrochemical Research Institute je uspješno razvio tehničku rutu za oksidaciju propilen amonijaka za proizvodnju akrilonitrila, i izgradio drugu fazu projekta Sinopec Anqing podružnice od 130000 tona akrilonitrila.Projekat je uspješno pušten u rad u januaru 2014. godine, povećavajući godišnji kapacitet proizvodnje akrilonitrila sa 80000 tona na 210000 tona, čime je postao važan dio Sinopecove proizvodne baze akrilonitrila.

Trenutno, kompanije širom svijeta sa patentima za tehnologiju oksidacije propilen amonijaka uključuju BP, DuPont, Ineos, Asahi Chemical i Sinopec.Ovaj proizvodni proces je zreo i lako dostupan, a i Kina je postigla lokalizaciju ove tehnologije, a njen učinak nije inferioran u odnosu na strane proizvodne tehnologije.

(6)Trenutni status i trendovi razvoja ABS tehnologije

Prema istraživanju, procesni put ABS uređaja uglavnom se dijeli na metodu cijepljenja losiona i metodu kontinuiranog bulk.ABS smola je razvijena na osnovu modifikacije polistirenske smole.Godine 1947. američka kompanija za proizvodnju gume usvojila je proces miješanja kako bi postigla industrijsku proizvodnju ABS smole;1954. godine, kompanija BORG-WAMER u Sjedinjenim Državama razvila je losion graft polimerizovanu ABS smolu i realizovala industrijsku proizvodnju.Pojava losiona za kalemljenje podstakla je brzi razvoj ABS industrije.Od 1970-ih godina, tehnologija proizvodnog procesa ABS-a ušla je u period velikog razvoja.

Metoda cijepljenja losiona je napredni proizvodni proces koji uključuje četiri koraka: sintezu butadien lateksa, sintezu graft polimera, sintezu polimera stirena i akrilonitrila i naknadnu obradu miješanja.Specifični tok procesa uključuje PBL jedinicu, jedinicu za kalemljenje, SAN jedinicu i jedinicu za mešanje.Ovaj proizvodni proces ima visok nivo tehnološke zrelosti i široko se primenjuje širom sveta.

Trenutno, zrela ABS tehnologija uglavnom dolazi od kompanija kao što su LG u Južnoj Koreji, JSR u Japanu, Dow u Sjedinjenim Državama, New Lake Oil Chemical Co., Ltd. u Južnoj Koreji i Kellogg Technology u Sjedinjenim Državama, sve od koje imaju vodeći globalni nivo tehnološke zrelosti.Uz kontinuirani razvoj tehnologije, proizvodni proces ABS-a se također stalno poboljšava i poboljšava.U budućnosti se mogu pojaviti efikasniji, ekološki prihvatljiviji i štedljiviji proizvodni procesi, koji će donijeti više mogućnosti i izazova razvoju hemijske industrije.

(7)Tehnički status i trend razvoja n-butanola

Prema zapažanjima, glavna tehnologija za sintezu butanola i oktanola u svijetu je ciklični proces karbonilne sinteze u tekućem fazi niskog tlaka.Glavne sirovine za ovaj proces su propilen i sintetski gas.Među njima, propilen uglavnom dolazi iz integrisanog samosnabdevanja, sa jediničnom potrošnjom propilena između 0,6 i 0,62 tone.Sintetički gas se uglavnom priprema iz izduvnih gasova ili sintetičkog gasa na bazi uglja, sa jediničnom potrošnjom između 700 i 720 kubnih metara.

Tehnologija sinteze karbonila niskog pritiska koju je razvio Dow/David – proces cirkulacije tečne faze ima prednosti kao što su visoka stopa konverzije propilena, dug radni vek katalizatora i smanjena emisija tri otpada.Ovaj proces je trenutno najnaprednija proizvodna tehnologija i široko se koristi u kineskim poduzećima za butanol i oktanol.

S obzirom da je Dow/David tehnologija relativno zrela i da se može koristiti u saradnji sa domaćim preduzećima, mnoga preduzeća će dati prednost ovoj tehnologiji kada se odluče za ulaganje u izgradnju butanol oktanol jedinica, a zatim domaća tehnologija.

(8)Sadašnje stanje i trendovi razvoja poliakrilonitrilne tehnologije

Poliakrilonitril (PAN) se dobija polimerizacijom akrilonitrila slobodnim radikalima i važan je međuprodukt u pripremi akrilonitrilnih vlakana (akrilnih vlakana) i karbonskih vlakana na bazi poliakrilonitrila.Pojavljuje se u obliku bijelog ili blago žutog neprozirnog praha, s temperaturom staklastog prijelaza od oko 90°C℃.Može se rastvoriti u polarnim organskim rastvaračima kao što su dimetilformamid (DMF) i dimetil sulfoksid (DMSO), kao i u koncentrisanim vodenim rastvorima neorganskih soli kao što su tiocijanat i perhlorat.Priprema poliakrilonitrila uglavnom uključuje polimerizaciju u rastvoru ili polimerizaciju akrilonitrila (AN) u vodi sa nejonskim drugim monomerima i ionskim trećim monomerima.

Poliakrilonitril se uglavnom koristi za proizvodnju akrilnih vlakana, koja su sintetička vlakna napravljena od kopolimera akrilonitrila sa masenim udjelom većim od 85%.Prema otapalima koji se koriste u procesu proizvodnje, razlikuju se kao dimetil sulfoksid (DMSO), dimetil acetamid (DMAc), natrijum tiocijanat (NaSCN) i dimetil formamid (DMF).Glavna razlika između različitih otapala je njihova rastvorljivost u poliakrilonitrilu, koji nema značajan uticaj na specifičan proces proizvodnje polimerizacije.Osim toga, prema različitim komonomerima, mogu se podijeliti na itakonsku kiselinu (IA), metil akrilat (MA), akrilamid (AM) i metil metakrilat (MMA) itd. Različiti komonomeri imaju različite efekte na kinetiku i svojstva proizvoda reakcija polimerizacije.

Proces agregacije može biti u jednom ili dva koraka.Metoda u jednom koraku odnosi se na polimerizaciju akrilonitrila i komonomera u stanju rastvora odjednom, a proizvodi se mogu direktno pripremiti u rastvor za predenje bez odvajanja.Pravilo u dva koraka odnosi se na polimerizaciju suspenzije akrilonitrila i komonomera u vodi kako bi se dobio polimer, koji se odvaja, pere, dehidrira i druge korake za formiranje otopine za predenje.Trenutno je globalni proizvodni proces poliakrilonitrila u osnovi isti, s razlikom u nizvodnim metodama polimerizacije i komonomera.Trenutno se većina poliakrilonitrilnih vlakana u raznim zemljama širom svijeta proizvodi od ternarnih kopolimera, pri čemu akrilonitril čini 90% i dodatak drugog monomera u rasponu od 5% do 8%.Svrha dodavanja drugog monomera je da se poboljša mehanička čvrstoća, elastičnost i tekstura vlakana, kao i da se poboljša učinak bojenja.Uobičajene metode uključuju MMA, MA, vinil acetat itd. Dodatna količina trećeg monomera je 0,3% -2%, s ciljem uvođenja određenog broja hidrofilnih grupa boja radi povećanja afiniteta vlakana prema bojama, koje se podijeljene na grupe kationskih boja i grupe kiselih boja.

Trenutno je Japan glavni predstavnik globalnog procesa poliakrilonitrila, a slijede ga zemlje poput Njemačke i Sjedinjenih Država.Predstavnička preduzeća su Zoltek, Hexcel, Cytec i Aldila iz Japana, Dongbang, Mitsubishi i Sjedinjenih Država, SGL iz Njemačke i Formosa Plastics Group iz Tajvana, Kine, Kine.Trenutno je globalna tehnologija procesa proizvodnje poliakrilonitrila zrela i nema mnogo prostora za poboljšanje proizvoda.