Denne artikel vil analysere de vigtigste produkter i Kinas C3 industrikæde og den aktuelle forsknings- og udviklingsretning af teknologi.

(1)Den nuværende status og udviklingstendenser for polypropylenteknologi (PP).

Ifølge vores undersøgelse er der forskellige måder at fremstille polypropylen (PP) på i Kina, blandt hvilke de vigtigste processer inkluderer indenlandsk miljørørproces, Unipol-processen fra Daoju Company, Spheriol-processen fra LyondellBasell Company, Innovene-processen fra Ineos Company, Novolen-processen af Nordic Chemical Company, og Spherizone-processen af ​​LyondellBasell Company.Disse processer er også bredt vedtaget af kinesiske PP-virksomheder.Disse teknologier styrer for det meste konverteringsraten for propylen inden for intervallet 1,01-1,02.

Den indenlandske ringrørproces anvender den uafhængigt udviklede ZN-katalysator, der i øjeblikket domineres af andengenerations ringrørsprocesteknologi.Denne proces er baseret på uafhængigt udviklede katalysatorer, asymmetrisk elektrondonorteknologi og propylenbutadien binær tilfældig copolymerisationsteknologi og kan producere homopolymerisation, ethylenpropylen tilfældig copolymerisation, propylenbutadien tilfældig copolymerisation og slagfast copolymerisation PP.For eksempel har virksomheder som Shanghai Petrochemical Third Line, Zhenhai Refining and Chemical First and Second Line og Maoming Second Line alle anvendt denne proces.Med stigningen i nye produktionsfaciliteter i fremtiden forventes tredje generations miljørørproces gradvist at blive den dominerende indenlandske miljørørproces.

Unipol-processen kan industrielt producere homopolymerer med et smelteflowhastighedsområde (MFR) på 0,5~100g/10min.Derudover kan massefraktionen af ​​ethylencopolymermonomerer i tilfældige copolymerer nå 5,5%.Denne proces kan også producere en industrialiseret tilfældig copolymer af propylen og 1-buten (varenavn CE-FOR), med en gummimassefraktion på op til 14%.Massefraktionen af ​​ethylen i slagcopolymeren fremstillet ved Unipol-processen kan nå 21% (massefraktionen af ​​gummi er 35%).Processen er blevet anvendt i faciliteterne hos virksomheder som Fushun Petrochemical og Sichuan Petrochemical.

Innovene-processen kan producere homopolymerprodukter med en bred vifte af smelteflowhastighed (MFR), som kan nå 0,5-100g/10min.Produktets sejhed er højere end ved andre gasfasepolymerisationsprocesser.MFR for tilfældige copolymerprodukter er 2-35 g/10 min. med en massefraktion af ethylen i området fra 7 % til 8 %.MFR for slagfaste copolymerprodukter er 1-35 g/10 min. med en massefraktion af ethylen i området fra 5 % til 17 %.

På nuværende tidspunkt er den almindelige produktionsteknologi af PP i Kina meget moden.Tager man oliebaserede polypropylenvirksomheder som eksempel, er der ingen signifikant forskel i produktionsenhedsforbrug, forarbejdningsomkostninger, overskud osv. mellem hver virksomhed.Fra perspektivet af produktionskategorier, der er omfattet af forskellige processer, kan mainstream-processer dække hele produktkategorien.I betragtning af de faktiske produktionskategorier for eksisterende virksomheder er der imidlertid betydelige forskelle i PP-produkter mellem forskellige virksomheder på grund af faktorer som geografi, teknologiske barrierer og råmaterialer.

(2)Aktuel status og udviklingstendenser for akrylsyreteknologi

Akrylsyre er et vigtigt organisk kemisk råmateriale, der i vid udstrækning anvendes i produktionen af ​​klæbemidler og vandopløselige belægninger, og forarbejdes også almindeligvis til butylacrylat og andre produkter.Ifølge forskning er der forskellige produktionsprocesser for akrylsyre, herunder chlorethanol metode, cyanoethanol metode, højtryks Reppe metode, enone metode, forbedret Reppe metode, formaldehyd ethanol metode, acrylonitril hydrolyse metode, ethylen metode, propylen oxidations metode og biologisk metode.Selvom der er forskellige fremstillingsteknikker til akrylsyre, og de fleste af dem er blevet anvendt i industrien, er den mest almindelige produktionsproces på verdensplan stadig den direkte oxidation af propylen til akrylsyreprocessen.

Råmaterialerne til fremstilling af akrylsyre gennem propylenoxidation omfatter hovedsageligt vanddamp, luft og propylen.Under produktionsprocessen gennemgår disse tre oxidationsreaktioner gennem katalysatorlejet i et vist forhold.Propylen oxideres først til acrolein i den første reaktor og oxideres derefter yderligere til akrylsyre i den anden reaktor.Vanddamp spiller en fortyndingsrolle i denne proces, undgår forekomsten af ​​eksplosioner og undertrykker genereringen af ​​bivirkninger.Ud over at producere akrylsyre producerer denne reaktionsproces dog også eddikesyre og carbonoxider på grund af sidereaktioner.

Ifølge Pingtou Ge's undersøgelse ligger nøglen til acrylsyreoxidationsprocesteknologien i valget af katalysatorer.På nuværende tidspunkt omfatter virksomheder, der kan levere akrylsyreteknologi gennem propylenoxidation, Sohio i USA, Japan Catalyst Chemical Company, Mitsubishi Chemical Company i Japan, BASF i Tyskland og Japan Chemical Technology.

Sohio-processen i USA er en vigtig proces til fremstilling af akrylsyre gennem propylenoxidation, kendetegnet ved samtidig at indføre propylen, luft og vanddamp i to serieforbundne reaktorer med fast leje og bruge Mo Bi og Mo-V multi-komponent metal oxider som henholdsvis katalysatorer.Under denne metode kan envejsudbyttet af akrylsyre nå op på omkring 80% (molforhold).Fordelen ved Sohio-metoden er, at to seriereaktorer kan forlænge katalysatorens levetid, så den når op til 2 år.Denne metode har imidlertid den ulempe, at uomsat propylen ikke kan genvindes.

BASF-metoden: Siden slutningen af ​​1960'erne har BASF forsket i produktion af akrylsyre gennem propylenoxidation.BASF-metoden anvender Mo Bi- eller Mo Co-katalysatorer til propylenoxidationsreaktion, og det opnåede envejsudbytte af acrolein kan nå omkring 80% (molforhold).Efterfølgende under anvendelse af Mo-, W-, V- og Fe-baserede katalysatorer blev acrolein yderligere oxideret til acrylsyre med et maksimalt envejsudbytte på ca. 90 % (molært forhold).Katalysatorens levetid for BASF-metoden kan nå op på 4 år, og processen er enkel.Denne metode har imidlertid ulemper såsom højt opløsningsmiddelkogepunkt, hyppig rengøring af udstyr og højt samlet energiforbrug.

Japansk katalysatormetode: To faste reaktorer i serie og et matchende adskillelsessystem med syv tårne ​​anvendes også.Det første trin er at infiltrere grundstoffet Co i Mo Bi-katalysatoren som reaktionskatalysator og derefter bruge Mo-, V- og Cu-kompositmetaloxider som hovedkatalysatorer i den anden reaktor, understøttet af silica og blymonoxid.Under denne proces er envejsudbyttet af acrylsyre ca. 83-86 % (molforhold).Den japanske katalysatormetode anvender en stablet reaktor med fast leje og et 7-tårns separationssystem med avancerede katalysatorer, højt samlet udbytte og lavt energiforbrug.Denne metode er i øjeblikket en af ​​de mere avancerede produktionsprocesser på niveau med Mitsubishi-processen i Japan.

(3)Nuværende status og udviklingstendenser for butylacrylatteknologi

Butylacrylat er en farveløs gennemsigtig væske, der er uopløselig i vand og kan blandes med ethanol og ether.Denne forbindelse skal opbevares i et køligt og ventileret lager.Acrylsyre og dens estere er meget udbredt i industrien.De bruges ikke kun til fremstilling af bløde monomerer af acrylatopløsningsmiddelbaserede og lotionbaserede klæbemidler, men kan også homopolymeriseres, copolymeriseres og podecopolymeriseres til polymermonomerer og anvendes som organiske syntesemellemprodukter.

På nuværende tidspunkt involverer produktionsprocessen af ​​butylacrylat hovedsageligt reaktionen af ​​acrylsyre og butanol i nærvær af toluensulfonsyre for at generere butylacrylat og vand.Forestringsreaktionen involveret i denne proces er en typisk reversibel reaktion, og kogepunkterne for akrylsyre og produktet butylacrylat er meget tætte.Derfor er det vanskeligt at adskille akrylsyre ved hjælp af destillation, og uomsat akrylsyre kan ikke genbruges.

Denne proces kaldes butylacrylat-esterificeringsmetode, hovedsageligt fra Jilin Petrochemical Engineering Research Institute og andre relaterede institutioner.Denne teknologi er allerede meget moden, og enhedsforbrugskontrollen for akrylsyre og n-butanol er meget præcis, i stand til at styre enhedsforbruget inden for 0,6.Desuden har denne teknologi allerede opnået samarbejde og overførsel.

(4)Nuværende status og udviklingstendenser for CPP-teknologi

CPP-film er fremstillet af polypropylen som det vigtigste råmateriale gennem specifikke forarbejdningsmetoder såsom T-formet ekstruderingsstøbning.Denne film har fremragende varmebestandighed og kan på grund af dens iboende hurtige køleegenskaber danne fremragende glathed og gennemsigtighed.Derfor er CPP-film det foretrukne materiale til emballageapplikationer, der kræver høj klarhed.Den mest udbredte anvendelse af CPP-film er i fødevareemballage, såvel som i produktion af aluminiumsbelægning, farmaceutisk emballage og konservering af frugt og grøntsager.

På nuværende tidspunkt er produktionsprocessen af ​​CPP-film hovedsageligt co-ekstruderingsstøbning.Denne produktionsproces består af flere ekstrudere, flerkanalsdistributører (almindeligvis kendt som "feeders"), T-formede dysehoveder, støbesystemer, horisontale træksystemer, oscillatorer og viklingssystemer.De vigtigste kendetegn ved denne produktionsproces er god overfladeglans, høj planhed, lille tykkelsestolerance, god mekanisk forlængelsesevne, god fleksibilitet og god gennemsigtighed af de producerede tyndfilmsprodukter.De fleste globale producenter af CPP bruger co-ekstruderingsstøbemetode til produktion, og udstyrsteknologien er moden.

Siden midten af ​​1980'erne er Kina begyndt at introducere udenlandsk casting-filmproduktionsudstyr, men de fleste af dem er enkeltlagsstrukturer og tilhører den primære fase.Efter at være gået ind i 1990'erne introducerede Kina flerlags co-polymer støbte filmproduktionslinjer fra lande som Tyskland, Japan, Italien og Østrig.Disse importerede udstyr og teknologier er hovedkraften i Kinas cast-filmindustri.De vigtigste udstyrsleverandører omfatter Tysklands Bruckner, Bartenfield, Leifenhauer og Østrigs Orchid.Siden 2000 har Kina introduceret mere avancerede produktionslinjer, og indenlandsk produceret udstyr har også oplevet en rivende udvikling.

Sammenlignet med det internationale avancerede niveau er der dog stadig et vist hul i automatiseringsniveauet, vejekontrolekstruderingssystem, automatisk dysehovedjusteringskontrolfilmtykkelse, online-kantmaterialegenvindingssystem og automatisk vikling af indenlandsk støbefilmudstyr.På nuværende tidspunkt omfatter de vigtigste udstyrsleverandører til CPP-filmteknologi blandt andre Tysklands Bruckner, Leifenhauser og Østrigs Lanzin.Disse udenlandske leverandører har betydelige fordele i form af automatisering og andre aspekter.Men den nuværende proces er allerede ret moden, og forbedringshastigheden af ​​udstyrsteknologi er langsom, og der er dybest set ingen tærskel for samarbejde.

(5)Aktuel status og udviklingstendenser for acrylonitrilteknologi

Propylenammoniakoxidationsteknologi er i øjeblikket den vigtigste kommercielle produktionsrute for acrylonitril, og næsten alle acrylonitrilproducenter bruger BP (SOHIO) katalysatorer.Der er dog også mange andre katalysatorudbydere at vælge imellem, såsom Mitsubishi Rayon (tidligere Nitto) og Asahi Kasei fra Japan, Ascend Performance Material (tidligere Solutia) fra USA og Sinopec.

Mere end 95 % af acrylonitrilfabrikker verden over bruger propylenammoniakoxidationsteknologien (også kendt som sohio-processen), som er banebrydende og udviklet af BP.Denne teknologi bruger propylen, ammoniak, luft og vand som råmaterialer og kommer ind i reaktoren i et vist forhold.Under påvirkning af phosphormolybdænvismuth eller antimonjernkatalysatorer understøttet på silicagel dannes acrylonitril ved en temperatur på 400-500°C℃og atmosfærisk tryk.Derefter, efter en række neutraliserings-, absorptions-, ekstraktions-, dehydrocyanerings- og destillationstrin, opnås slutproduktet af acrylonitril.Envejsudbyttet af denne metode kan nå 75%, og biprodukterne omfatter acetonitril, hydrogencyanid og ammoniumsulfat.Denne metode har den højeste industrielle produktionsværdi.

Siden 1984 har Sinopec underskrevet en langsigtet aftale med INEOS og har fået tilladelse til at bruge INEOS' patenterede acrylonitrilteknologi i Kina.Efter mange års udvikling har Sinopec Shanghai Petrochemical Research Institute med succes udviklet en teknisk rute for propylenammoniakoxidation til fremstilling af acrylonitril og konstrueret anden fase af Sinopec Anqing Branchs 130.000 tons acrylonitrilprojekt.Projektet blev med succes sat i drift i januar 2014, hvilket øgede den årlige produktionskapacitet for acrylonitril fra 80.000 tons til 210.000 tons, hvilket blev en vigtig del af Sinopecs acrylonitrilproduktionsbase.

På nuværende tidspunkt omfatter virksomheder verden over med patenter for propylenammoniakoxidationsteknologi BP, DuPont, Ineos, Asahi Chemical og Sinopec.Denne produktionsproces er moden og let at opnå, og Kina har også opnået lokalisering af denne teknologi, og dens ydeevne er ikke ringere end udenlandske produktionsteknologier.

(6)Aktuel status og udviklingstendenser for ABS-teknologi

Ifølge undersøgelsen er ABS-enhedens procesvej hovedsageligt opdelt i lotionpodningsmetode og kontinuerlig bulkmetode.ABS-harpiks blev udviklet baseret på modifikation af polystyrenharpiks.I 1947 vedtog det amerikanske gummifirma blandingsprocessen for at opnå industriel produktion af ABS-harpiks;I 1954 udviklede BORG-WAMER Company i USA lotionpodepolymeriseret ABS-harpiks og realiserede industriel produktion.Udseendet af lotionpodning fremmede den hurtige udvikling af ABS-industrien.Siden 1970'erne er ABS' produktionsprocesteknologi gået ind i en periode med stor udvikling.

Lotionpodningsmetoden er en avanceret produktionsproces, som omfatter fire trin: syntese af butadienlatex, syntese af podepolymer, syntese af styren- og acrylonitrilpolymerer og blandingsefterbehandling.Det specifikke procesflow inkluderer PBL-enhed, podeenhed, SAN-enhed og blandingsenhed.Denne produktionsproces har et højt niveau af teknologisk modenhed og er blevet brugt bredt over hele verden.

På nuværende tidspunkt kommer moden ABS-teknologi hovedsageligt fra virksomheder som LG i Sydkorea, JSR i Japan, Dow i USA, New Lake Oil Chemical Co., Ltd. i Sydkorea og Kellogg Technology i USA, alle som har et globalt førende niveau af teknologisk modenhed.Med den kontinuerlige udvikling af teknologi forbedres og forbedres produktionsprocessen af ​​ABS også konstant.I fremtiden kan der opstå mere effektive, miljøvenlige og energibesparende produktionsprocesser, som vil bringe flere muligheder og udfordringer til udviklingen af ​​den kemiske industri.

(7)Den tekniske status og udviklingstendens for n-butanol

Ifølge observationer er den almindelige teknologi til syntese af butanol og octanol på verdensplan den flydende fase cykliske lavtryks carbonyl synteseproces.De vigtigste råmaterialer til denne proces er propylen og syntesegas.Blandt dem kommer propylen hovedsageligt fra integreret selvforsyning med et enhedsforbrug af propylen mellem 0,6 og 0,62 tons.Syntetisk gas fremstilles for det meste af udstødningsgas eller kulbaseret syntetisk gas med et enhedsforbrug på mellem 700 og 720 kubikmeter.

Lavtryks carbonylsynteseteknologien udviklet af Dow/David – væskefasecirkulationsproces har fordele såsom høj propylenkonverteringshastighed, lang katalysatorlevetid og reduceret emission af tre affaldsstoffer.Denne proces er i øjeblikket den mest avancerede produktionsteknologi og er meget udbredt i kinesiske butanol- og octanolvirksomheder.

I betragtning af at Dow/David-teknologien er relativt moden og kan bruges i samarbejde med indenlandske virksomheder, vil mange virksomheder prioritere denne teknologi, når de vælger at investere i konstruktion af butanol-oktanolenheder, efterfulgt af indenlandsk teknologi.

(8)Nuværende status og udviklingstendenser for polyacrylonitrilteknologi

Polyacrylonitril (PAN) opnås gennem fri radikal polymerisation af acrylonitril og er et vigtigt mellemprodukt i fremstillingen af ​​acrylonitrilfibre (acrylfibre) og polyacrylonitrilbaserede kulfibre.Det vises i en hvid eller let gul uigennemsigtig pulverform med en glasovergangstemperatur på omkring 90℃.Det kan opløses i polære organiske opløsningsmidler såsom dimethylformamid (DMF) og dimethylsulfoxid (DMSO), samt i koncentrerede vandige opløsninger af uorganiske salte såsom thiocyanat og perchlorat.Fremstillingen af ​​polyacrylonitril involverer hovedsageligt opløsningspolymerisation eller vandig præcipitationspolymerisation af acrylonitril (AN) med ikke-ioniske anden monomer og ionisk tredje monomer.

Polyacrylonitril bruges hovedsageligt til fremstilling af akrylfibre, som er syntetiske fibre fremstillet af acrylonitril copolymerer med en masseprocent på mere end 85%.Ifølge de opløsningsmidler, der anvendes i produktionsprocessen, kan de skelnes som dimethylsulfoxid (DMSO), dimethylacetamid (DMAc), natriumthiocyanat (NaSCN) og dimethylformamid (DMF).Den største forskel mellem forskellige opløsningsmidler er deres opløselighed i polyacrylonitril, som ikke har en væsentlig indvirkning på den specifikke polymerisationsproduktionsproces.Derudover kan de ifølge de forskellige comonomerer opdeles i itaconsyre (IA), methylacrylat (MA), akrylamid (AM) og methylmethacrylat (MMA) osv. Forskellige co-monomerer har forskellige effekter på kinetikken og produktegenskaber ved polymerisationsreaktioner.

Aggregeringsprocessen kan være et-trin eller to-trin.En trinsmetode refererer til polymerisationen af ​​acrylonitril og comonomerer i en opløsningstilstand på én gang, og produkterne kan fremstilles direkte til spindeopløsning uden adskillelse.Totrinsreglen refererer til suspensionspolymerisationen af ​​acrylonitril og comonomerer i vand for at opnå polymeren, som adskilles, vaskes, dehydreres og andre trin for at danne spindeopløsningen.På nuværende tidspunkt er den globale produktionsproces for polyacrylonitril stort set den samme, med forskellen i nedstrøms polymerisationsmetoder og co-monomerer.På nuværende tidspunkt er de fleste polyacrylonitrilfibre i forskellige lande rundt om i verden fremstillet af ternære copolymerer, hvor acrylonitril tegner sig for 90%, og tilsætningen af ​​en anden monomer varierer fra 5% til 8%.Formålet med at tilføje en anden monomer er at forbedre den mekaniske styrke, elasticitet og tekstur af fibrene samt forbedre farvningsydelsen.Almindelig anvendte metoder omfatter MMA, MA, vinylacetat osv. Tilsætningsmængden af ​​den tredje monomer er 0,3% -2%, med det formål at indføre et vist antal hydrofile farvestofgrupper for at øge affiniteten af ​​fibre med farvestoffer, som er opdelt i kationiske farvestofgrupper og sure farvestofgrupper.

På nuværende tidspunkt er Japan den vigtigste repræsentant for den globale proces af polyacrylonitril, efterfulgt af lande som Tyskland og USA.Repræsentative virksomheder omfatter Zoltek, Hexcel, Cytec og Aldila fra Japan, Dongbang, Mitsubishi og USA, SGL fra Tyskland og Formosa Plastics Group fra Taiwan, Kina, Kina.På nuværende tidspunkt er den globale produktionsprocesteknologi for polyacrylonitril moden, og der er ikke meget plads til produktforbedringer.