Ta članek bo analiziral glavne izdelke v kitajski industrijski verigi C3 ter trenutno smer raziskav in razvoja tehnologije.

(1)Trenutno stanje in trendi razvoja tehnologije polipropilena (PP).

Glede na našo preiskavo obstajajo različni načini za proizvodnjo polipropilena (PP) na Kitajskem, med katerimi so najpomembnejši postopki domači okoljski cevni postopek, postopek Unipol podjetja Daoju, postopek Spheriol podjetja LyondellBasell, postopek Innovene podjetja Ineos, postopek Novolen podjetja Nordic Chemical Company in proces Spherizone podjetja LyondellBasell Company.Te postopke na veliko uporabljajo tudi kitajska podjetja PP.Te tehnologije večinoma nadzorujejo stopnjo pretvorbe propilena v območju 1,01-1,02.

Domači postopek z obročastimi cevmi uporablja neodvisno razvit katalizator ZN, v katerem trenutno prevladuje tehnologija postopka z obročastimi cevmi druge generacije.Ta postopek temelji na neodvisno razvitih katalizatorjih, tehnologiji asimetričnih donorjev elektronov in tehnologiji binarne naključne kopolimerizacije propilen butadiena in lahko povzroči homopolimerizacijo, naključno kopolimerizacijo etilen propilena, naključno kopolimerizacijo propilen butadiena in kopolimerizacijo, odporno na udarce.Ta postopek so na primer uporabila podjetja, kot so Shanghai Petrochemical Third Line, Zhenhai Refining and Chemical First and Second Lines ter Maoming Second Line.S povečanjem novih proizvodnih zmogljivosti v prihodnosti se pričakuje, da bo postopek okoljskih cevi tretje generacije postopoma postal prevladujoč domači postopek okoljskih cevi.

S postopkom Unipol je mogoče industrijsko proizvesti homopolimere z razponom pretoka taline (MFR) od 0,5 do 100 g/10 min.Poleg tega lahko masni delež monomerov kopolimera etilena v naključnih kopolimerih doseže 5,5 %.S tem postopkom je mogoče proizvesti tudi industrializiran naključni kopolimer propilena in 1-butena (trgovsko ime CE-FOR) z masnim deležem gume do 14 %.Masni delež etilena v udarnem kopolimeru, proizvedenem po postopku Unipol, lahko doseže 21 % (masni delež kavčuka je 35 %).Postopek je bil uporabljen v obratih podjetij, kot sta Fushun Petrochemical in Sichuan Petrochemical.

Postopek Innovene lahko proizvaja homopolimerne izdelke s širokim razponom hitrosti pretoka taline (MFR), ki lahko doseže 0,5–100 g/10 min.Žilavost izdelka je višja kot pri drugih postopkih polimerizacije v plinski fazi.MFR naključnih kopolimernih produktov je 2-35 g/10 min, z masnim deležem etilena v razponu od 7 % do 8 %.MFR kopolimernih izdelkov, odpornih na udarce, je 1-35 g/10 min, z masnim deležem etilena v razponu od 5 % do 17 %.

Trenutno je glavna proizvodna tehnologija PP na Kitajskem zelo zrela.Če za primer vzamemo podjetja s polipropilenom, ki temeljijo na olju, med posameznimi podjetji ni bistvene razlike v porabi proizvodne enote, stroških predelave, dobičku itd.Z vidika proizvodnih kategorij, ki jih pokrivajo različni procesi, lahko glavni procesi pokrivajo celotno kategorijo izdelkov.Vendar glede na dejanske kategorije proizvodnje obstoječih podjetij obstajajo znatne razlike v izdelkih PP med različnimi podjetji zaradi dejavnikov, kot so geografija, tehnološke ovire in surovine.

(2)Trenutno stanje in razvojni trendi tehnologije akrilne kisline

Akrilna kislina je pomembna organska kemična surovina, ki se pogosto uporablja v proizvodnji lepil in vodotopnih premazov, prav tako pa se pogosto predeluje v butilakrilat in druge izdelke.Glede na raziskave obstajajo različni proizvodni postopki za akrilno kislino, vključno s kloroetanolno metodo, cianoetanolno metodo, visokotlačno Reppejevo metodo, enonsko metodo, izboljšano Reppejevo metodo, formaldehidno etanolno metodo, metodo hidrolize akrilonitrila, etilensko metodo, metodo oksidacije propilena in biološko metoda.Čeprav obstajajo različne tehnike priprave akrilne kisline in večina od njih je bila uporabljena v industriji, je najbolj razširjen proizvodni postopek po vsem svetu še vedno neposredna oksidacija propilena v akrilno kislino.

Surovine za proizvodnjo akrilne kisline z oksidacijo propilena vključujejo predvsem vodno paro, zrak in propilen.Med proizvodnim procesom so ti trije podvrženi oksidacijskim reakcijam skozi katalizatorsko plast v določenem razmerju.Propilen se najprej oksidira v akrolein v prvem reaktorju in nato nadalje oksidira v akrilno kislino v drugem reaktorju.Vodna para ima v tem procesu vlogo redčenja, s čimer se izogne ​​pojavu eksplozij in zavira nastajanje stranskih reakcij.Vendar ta reakcijski proces poleg proizvodnje akrilne kisline zaradi stranskih reakcij proizvaja tudi ocetno kislino in ogljikove okside.

Po raziskavi Pingtou Geja je ključ do tehnologije procesa oksidacije akrilne kisline v izbiri katalizatorjev.Trenutno podjetja, ki lahko zagotovijo tehnologijo akrilne kisline z oksidacijo propilena, vključujejo Sohio v Združenih državah, Japan Catalyst Chemical Company, Mitsubishi Chemical Company na Japonskem, BASF v Nemčiji in Japan Chemical Technology.

Postopek Sohio v Združenih državah Amerike je pomemben postopek za proizvodnjo akrilne kisline z oksidacijo propilena, za katerega je značilno hkratno uvajanje propilena, zraka in vodne pare v dva zaporedno povezana reaktorja s fiksno posteljo ter uporaba večkomponentne kovine Mo Bi in Mo-V. oksidov kot katalizatorjev oz.Pri tej metodi lahko enosmerni izkoristek akrilne kisline doseže približno 80 % (molarno razmerje).Prednost metode Sohio je v tem, da lahko dva serijska reaktorja podaljšata življenjsko dobo katalizatorja, ki doseže do 2 leti.Vendar ima ta metoda to pomanjkljivost, da nezreagiranega propilena ni mogoče obnoviti.

Metoda BASF: Od poznih šestdesetih let prejšnjega stoletja BASF izvaja raziskave o proizvodnji akrilne kisline z oksidacijo propilena.Metoda BASF uporablja Mo Bi ali Mo Co katalizatorje za reakcijo oksidacije propilena, enosmerni izkoristek dobljenega akroleina pa lahko doseže približno 80 % (molarno razmerje).Nato je bil akrolein z uporabo katalizatorjev na osnovi Mo, W, V in Fe nadalje oksidiran v akrilno kislino z največjim enosmernim izkoristkom približno 90 % (molarno razmerje).Življenjska doba katalizatorja po metodi BASF lahko doseže 4 leta, postopek pa je preprost.Vendar ima ta metoda pomanjkljivosti, kot so visoko vrelišče topila, pogosto čiščenje opreme in visoka skupna poraba energije.

Japonska katalizatorska metoda: Uporabljata se tudi dva fiksna reaktorja v seriji in ujemajoč se sistem ločevanja s sedmimi stolpi.Prvi korak je infiltracija elementa Co v katalizator Mo Bi kot reakcijski katalizator, nato pa uporaba kompozitnih kovinskih oksidov Mo, V in Cu kot glavnih katalizatorjev v drugem reaktorju, ki ga podpirata silicijev dioksid in svinčev monoksid.Pri tem postopku je enosmerni izkoristek akrilne kisline približno 83-86 % (molarno razmerje).Japonska katalizatorska metoda uporablja en zložen reaktor s fiksno posteljo in sistem za ločevanje s 7 stolpi z naprednimi katalizatorji, visokim skupnim izkoristkom in nizko porabo energije.Ta metoda je trenutno eden izmed naprednejših proizvodnih procesov, primerljiv s postopkom Mitsubishi na Japonskem.

(3)Trenutno stanje in razvojni trendi tehnologije butilakrilata

Butilakrilat je brezbarvna prozorna tekočina, ki je netopna v vodi in se lahko meša z etanolom in etrom.To spojino je treba hraniti v hladnem in prezračenem skladišču.Akrilna kislina in njeni estri se pogosto uporabljajo v industriji.Ne uporabljajo se le za proizvodnjo mehkih monomerov lepil na osnovi akrilatnih topil in lepil na osnovi losjonov, ampak jih je mogoče tudi homopolimerizirati, kopolimerizirati in cepiti kopolimerizirati, da postanejo polimerni monomeri in se uporabljajo kot intermediati organske sinteze.

Trenutno proizvodni proces butilakrilata v glavnem vključuje reakcijo akrilne kisline in butanola v prisotnosti toluen sulfonske kisline, da nastaneta butilakrilat in voda.Reakcija esterifikacije, vključena v ta proces, je tipična reverzibilna reakcija, vrelišči akrilne kisline in produkta butilakrilata pa sta zelo blizu.Zato je težko ločiti akrilno kislino z destilacijo, nereagirane akrilne kisline pa ni mogoče reciklirati.

Ta postopek se imenuje metoda esterifikacije butil akrilata, predvsem iz Jilin Petrochemical Engineering Research Institute in drugih sorodnih institucij.Ta tehnologija je že zelo zrela in nadzor porabe enote za akrilno kislino in n-butanol je zelo natančen, saj lahko nadzoruje porabo enote znotraj 0,6.Poleg tega je ta tehnologija že dosegla sodelovanje in prenos.

(4)Trenutno stanje in trendi razvoja CPP tehnologije

Film CPP je izdelan iz polipropilena kot glavne surovine s posebnimi metodami obdelave, kot je litje pod pritiskom v obliki črke T.Ta folija ima odlično toplotno odpornost in zaradi svoje lastne lastnosti hitrega hlajenja lahko tvori odlično gladkost in prosojnost.Zato je za aplikacije pakiranja, ki zahtevajo visoko jasnost, prednostni material CPP film.Najbolj razširjena uporaba CPP folije je pri embalaži za živila, pa tudi pri izdelavi aluminijastih premazov, farmacevtski embalaži ter konzerviranju sadja in zelenjave.

Trenutno je proizvodni proces CPP filmov v glavnem koekstruzijsko litje.Ta proizvodni proces je sestavljen iz več ekstrudorjev, večkanalnih razdelilnikov (splošno znanih kot "dodajalci"), rezilnih glav v obliki črke T, sistemov za vlivanje, horizontalnih vlečnih sistemov, oscilatorjev in sistemov za navijanje.Glavne značilnosti tega proizvodnega procesa so dobra površinska sijajnost, visoka ravnost, majhna toleranca debeline, dobra mehanska zmogljivost raztezanja, dobra fleksibilnost in dobra preglednost proizvedenih tankoslojnih izdelkov.Večina svetovnih proizvajalcev CPP uporablja metodo koekstruzijskega litja za proizvodnjo, tehnologija opreme pa je zrela.

Od sredine osemdesetih let prejšnjega stoletja je Kitajska začela uvajati tujo opremo za proizvodnjo filmov za litje, vendar je večina teh enoslojnih struktur in pripada primarni fazi.Po vstopu v devetdeseta leta prejšnjega stoletja je Kitajska uvedla proizvodne linije za večslojne kopolimerne lite folije iz držav, kot so Nemčija, Japonska, Italija in Avstrija.Ta uvožena oprema in tehnologije so glavna sila kitajske filmske industrije.Glavni dobavitelji opreme so nemški Bruckner, Bartenfield, Leifenhauer in avstrijski Orchid.Od leta 2000 je Kitajska uvedla naprednejše proizvodne linije, hitro se je razvijala tudi doma proizvedena oprema.

Vendar pa v primerjavi z mednarodno napredno ravnjo še vedno obstaja določena vrzel na ravni avtomatizacije, ekstruzijskega sistema za nadzor tehtanja, samodejnega prilagajanja glave matrice za nadzor debeline filma, spletnega sistema za predelavo robnega materiala in samodejnega navijanja domače opreme za ulivanje filma.Trenutno so glavni dobavitelji opreme za filmsko tehnologijo CPP med drugim nemški Bruckner, Leifenhauser in avstrijski Lanzin.Ti tuji dobavitelji imajo pomembne prednosti v smislu avtomatizacije in drugih vidikov.Vendar je trenutni proces že precej zrel, hitrost izboljšanja tehnologije opreme pa je počasna in v bistvu ni praga za sodelovanje.

(5)Trenutno stanje in razvojni trendi tehnologije akrilonitrila

Tehnologija oksidacije propilen amoniaka je trenutno glavna komercialna proizvodna pot za akrilonitril in skoraj vsi proizvajalci akrilonitrila uporabljajo katalizatorje BP (SOHIO).Vendar pa lahko izbirate med številnimi drugimi ponudniki katalizatorjev, kot sta Mitsubishi Rayon (prej Nitto) in Asahi Kasei iz Japonske, Ascend Performance Material (prej Solutia) iz Združenih držav in Sinopec.

Več kot 95 % obratov za proizvodnjo akrilonitrila po vsem svetu uporablja tehnologijo oksidacije propilen amoniaka (znano tudi kot sohio proces), ki jo je uvedel in razvil BP.Ta tehnologija kot surovine uporablja propilen, amoniak, zrak in vodo, ki v določenem razmerju vstopa v reaktor.Pod delovanjem katalizatorjev fosforja, molibdena, bizmuta ali antimona, železa, nanesenih na silikagel, nastane akrilonitril pri temperaturi 400-500 °C.℃in atmosferski tlak.Nato po nizu korakov nevtralizacije, absorpcije, ekstrakcije, dehidrocianacije in destilacije dobimo končni produkt akrilonitril.Enosmerni izkoristek te metode lahko doseže 75 %, stranski produkti pa vključujejo acetonitril, vodikov cianid in amonijev sulfat.Ta metoda ima največjo industrijsko proizvodno vrednost.

Od leta 1984 je Sinopec podpisal dolgoročno pogodbo z INEOS-om in je bil pooblaščen za uporabo INEOS-ove patentirane tehnologije akrilonitrila na Kitajskem.Po letih razvoja je Sinopec Shanghai Petrochemical Research Institute uspešno razvil tehnično pot za oksidacijo propilen amoniaka za proizvodnjo akrilonitrila in izdelal drugo fazo 130.000 ton akrilonitrilnega projekta podružnice Sinopec Anqing.Projekt je bil uspešno zagnan januarja 2014, s čimer se je letna proizvodna zmogljivost akrilonitrila povečala z 80.000 ton na 210.000 ton, s čimer je postal pomemben del sinopecove proizvodne baze akrilonitrila.

Trenutno podjetja po vsem svetu s patenti za tehnologijo oksidacije propilen amoniaka vključujejo BP, DuPont, Ineos, Asahi Chemical in Sinopec.Ta proizvodni proces je zrel in ga je enostavno dobiti, Kitajska pa je dosegla tudi lokalizacijo te tehnologije in njena zmogljivost ni slabša od tujih proizvodnih tehnologij.

(6)Trenutno stanje in trendi razvoja ABS tehnologije

Glede na preiskavo je procesna pot naprave ABS v glavnem razdeljena na metodo cepljenja z losjonom in neprekinjeno metodo v razsutem stanju.ABS smola je bila razvita na osnovi modifikacije polistirenske smole.Leta 1947 je ameriško gumarsko podjetje sprejelo postopek mešanja za doseganje industrijske proizvodnje ABS smole;Leta 1954 je podjetje BORG-WAMER v Združenih državah Amerike razvilo polimerizirano ABS smolo z losjonom in izvedlo industrijsko proizvodnjo.Pojav losjonskega cepljenja je spodbudil hiter razvoj industrije ABS.Od leta 1970 je tehnologija proizvodnega procesa ABS vstopila v obdobje velikega razvoja.

Metoda cepljenja z losjonom je napreden proizvodni proces, ki vključuje štiri korake: sintezo butadien lateksa, sintezo cepilnega polimera, sintezo polimerov stirena in akrilonitrila ter naknadno obdelavo z mešanjem.Poseben tok procesa vključuje enoto PBL, enoto za cepljenje, enoto SAN in enoto za mešanje.Ta proizvodni proces ima visoko stopnjo tehnološke zrelosti in se široko uporablja po vsem svetu.

Trenutno zrela tehnologija ABS večinoma prihaja iz podjetij, kot so LG v Južni Koreji, JSR na Japonskem, Dow v Združenih državah Amerike, New Lake Oil Chemical Co., Ltd. v Južni Koreji in Kellogg Technology v Združenih državah, vsa ki imajo svetovno vodilno stopnjo tehnološke zrelosti.Z nenehnim razvojem tehnologije se tudi proizvodni proces ABS nenehno izboljšuje in izboljšuje.V prihodnosti se lahko pojavijo učinkovitejši, okolju prijaznejši in energetsko varčnejši proizvodni procesi, ki bodo prinesli več priložnosti in izzivov za razvoj kemične industrije.

(7)Tehnični status in trend razvoja n-butanola

Glede na opažanja je glavna tehnologija za sintezo butanola in oktanola po vsem svetu ciklični nizkotlačni karbonilni sintezni proces v tekoči fazi.Glavni surovini za ta proces sta propilen in sintezni plin.Med njimi propilen večinoma prihaja iz integrirane samooskrbe, s porabo propilena na enoto med 0,6 in 0,62 tone.Sintetični plin je večinoma pripravljen iz izpušnih plinov ali sintetičnega plina na osnovi premoga, s porabo na enoto med 700 in 720 kubičnimi metri.

Tehnologija nizkotlačne sinteze karbonila, ki jo je razvil Dow/David – proces kroženja tekoče faze ima prednosti, kot so visoka stopnja pretvorbe propilena, dolga življenjska doba katalizatorja in zmanjšane emisije treh odpadkov.Ta postopek je trenutno najnaprednejša proizvodna tehnologija in se pogosto uporablja v kitajskih podjetjih za proizvodnjo butanola in oktanola.

Glede na to, da je tehnologija Dow/David razmeroma zrela in jo je mogoče uporabljati v sodelovanju z domačimi podjetji, bo veliko podjetij dalo prednost tej tehnologiji, ko se bodo odločile za naložbo v gradnjo enot za butanol oktanol, ki ji bo sledila domača tehnologija.

(8)Trenutno stanje in razvojni trendi tehnologije poliakrilonitrila

Poliakrilonitril (PAN) se pridobiva s polimerizacijo akrilonitrila s prostimi radikali in je pomemben intermediat pri pripravi akrilonitrilnih vlaken (akrilnih vlaken) in ogljikovih vlaken na osnovi poliakrilonitrila.Pojavlja se v obliki belega ali rahlo rumenega neprozornega prahu s temperaturo posteklenitve približno 90 °C℃.Lahko se raztopi v polarnih organskih topilih, kot sta dimetilformamid (DMF) in dimetil sulfoksid (DMSO), pa tudi v koncentriranih vodnih raztopinah anorganskih soli, kot sta tiocianat in perklorat.Priprava poliakrilonitrila v glavnem vključuje polimerizacijo v raztopini ali polimerizacijo z obarjanjem v vodi akrilonitrila (AN) z neionskimi drugimi monomeri in ionskimi tretjimi monomeri.

Poliakrilonitril se uporablja predvsem za proizvodnjo akrilnih vlaken, ki so sintetična vlakna, izdelana iz kopolimerov akrilonitrila z masnim odstotkom več kot 85 %.Glede na topila, uporabljena v proizvodnem procesu, jih lahko ločimo kot dimetil sulfoksid (DMSO), dimetil acetamid (DMAc), natrijev tiocianat (NaSCN) in dimetil formamid (DMF).Glavna razlika med različnimi topili je njihova topnost v poliakrilonitrilu, ki nima bistvenega vpliva na specifični proizvodni proces polimerizacije.Poleg tega jih lahko glede na različne komonomere razdelimo na itakonsko kislino (IA), metil akrilat (MA), akrilamid (AM) in metil metakrilat (MMA) itd. Različni komonomeri imajo različne učinke na kinetiko in lastnosti produkta polimerizacijskih reakcij.

Postopek združevanja je lahko enostopenjski ali dvostopenjski.Enostopenjska metoda se nanaša na polimerizacijo akrilonitrila in komonomerov v stanju raztopine hkrati, izdelke pa je mogoče neposredno pripraviti v predilno raztopino brez ločevanja.Pravilo dveh korakov se nanaša na suspenzijsko polimerizacijo akrilonitrila in komonomerov v vodi, da dobimo polimer, ki ga ločimo, speremo, dehidriramo in izvedemo druge korake, da nastane predilna raztopina.Trenutno je globalni proizvodni proces poliakrilonitrila v bistvu enak, z razliko v nadaljnjih metodah polimerizacije in komonomerih.Trenutno je večina poliakrilonitrilnih vlaken v različnih državah po svetu izdelanih iz ternarnih kopolimerov, pri čemer akrilonitril predstavlja 90 %, dodatek drugega monomera pa se giblje od 5 % do 8 %.Namen dodajanja drugega monomera je povečati mehansko trdnost, elastičnost in teksturo vlaken ter izboljšati učinkovitost barvanja.Običajno uporabljene metode vključujejo MMA, MA, vinil acetat, itd. Količina dodatka tretjega monomera je 0,3% -2%, z namenom uvedbe določenega števila hidrofilnih skupin barvil za povečanje afinitete vlaken z barvili, ki so razdeljeni na skupine kationskih barvil in skupine kislih barvil.

Trenutno je Japonska glavni predstavnik svetovnega procesa poliakrilonitrila, sledijo ji države, kot sta Nemčija in ZDA.Reprezentativna podjetja vključujejo Zoltek, Hexcel, Cytec in Aldila iz Japonske, Dongbang, Mitsubishi in Združene države Amerike, SGL iz Nemčije in Formosa Plastics Group iz Tajvana, Kitajske in Kitajske.Trenutno je svetovna proizvodna tehnologija poliakrilonitrila zrela in ni veliko prostora za izboljšave izdelkov.