Овај чланак ће анализирати главне производе у кинеском ланцу C3 индустрије и тренутни правац истраживања и развоја технологије.

(1)Тренутно стање и трендови развоја технологије полипропилена (ПП)

Према нашем истраживању, постоје различити начини производње полипропилена (ПП) у Кини, међу којима су најважнији процеси домаћи процес производње еколошких цеви, Унипол процес компаније Даоју, Сфериол процес компаније ЛајонделБасел, Иновене процес компаније Инеос, Новолен процес компаније Нордик Кемикал и Сферизон процес компаније ЛајонделБасел. Ови процеси су такође широко усвојени од стране кинеских ПП предузећа. Ове технологије углавном контролишу стопу конверзије пропилена у опсегу од 1,01-1,02.

Процес производње прстенастих цеви у домаћинствима користи независно развијени ZN катализатор, којим тренутно доминира технологија производње прстенастих цеви друге генерације. Овај процес се заснива на независно развијеним катализаторима, технологији асиметричних донора електрона и технологији бинарне случајне кополимеризације пропилен бутадиена, и може произвести хомополимеризацију, случајну кополимеризацију етилен пропилена, случајну кополимеризацију пропилен бутадиена и ударно отпорну кополимеризацију PP. На пример, компаније као што су Shanghai Petrochemical Third Line, Zhenhai Refining and Chemical First and Second Lines и Maoming Second Line су све примениле овај процес. Са повећањем нових производних погона у будућности, очекује се да ће процес производње еколошких цеви треће генерације постепено постати доминантан процес производње еколошких цеви у домаћинствима.

Унипол процес може индустријски да производи хомополимере, са брзином протока топљења (MFR) у распону од 0,5~100 г/10 мин. Поред тога, масени удео мономера етилен кополимера у случајним кополимерима може достићи 5,5%. Овим процесом се такође може произвести индустријски случајни кополимер пропилена и 1-бутена (трговачки назив CE-FOR), са масеним уделом гуме до 14%. Масени удео етилена у ударном кополимеру произведеном Унипол процесом може достићи 21% (масени удео гуме је 35%). Процес је примењен у погонима предузећа као што су Фушун Петрохемија и Сичуан Петрохемија.

Иновенов процес може да произведе хомополимерне производе са широким опсегом брзине протока растопа (MFR), која може достићи 0,5-100 г/10 мин. Његова жилавост производа је већа него код других процеса полимеризације у гасној фази. MFR производа од случајног кополимера је 2-35 г/10 мин, са масеним уделом етилена у распону од 7% до 8%. MFR производа од кополимера отпорних на удар је 1-35 г/10 мин, са масеним уделом етилена у распону од 5% до 17%.

Тренутно је главна технологија производње ПП у Кини веома зрела. Узимајући за пример предузећа која производе полипропилен на бази нафте, нема значајне разлике у потрошњи производних јединица, трошковима обраде, профиту итд. између сваког предузећа. Са становишта производних категорија обухваћених различитим процесима, главни процеси могу покрити целу категорију производа. Међутим, узимајући у обзир стварне категорије производње постојећих предузећа, постоје значајне разлике у ПП производима међу различитим предузећима због фактора као што су географија, технолошке баријере и сировине.

(2)Тренутно стање и трендови развоја технологије акрилне киселине

Акрилна киселина је важна органска хемијска сировина која се широко користи у производњи лепкова и водорастворљивих премаза, а такође се често прерађује у бутил акрилат и друге производе. Према истраживањима, постоје различити поступци производње акрилне киселине, укључујући хлоретанол методу, цијаноетанол методу, Репе методу под високим притиском, енонски метод, побољшани Репе метод, формалдехид етанол методу, метод хидролизе акрилонитрила, етилен метод, метод оксидације пропилена и биолошки метод. Иако постоје различите технике припреме акрилне киселине, а већина њих је примењена у индустрији, најраспрострањенији производни процес широм света је и даље поступак директне оксидације пропилена у акрилну киселину.

Сировине за производњу акрилне киселине оксидацијом пропилена углавном укључују водену пару, ваздух и пропилен. Током процеса производње, ова три елемента пролазе кроз реакције оксидације кроз катализаторски слој у одређеној пропорцији. Пропилен се прво оксидује у акролеин у првом реактору, а затим даље оксидује у акрилну киселину у другом реактору. Водена пара игра улогу разблаживача у овом процесу, избегавајући појаву експлозија и сузбијајући стварање споредних реакција. Међутим, поред производње акрилне киселине, овај реакциони процес такође производи сирћетну киселину и угљен-оксиде услед споредних реакција.

Према истраживању компаније Пингтоу Ге, кључ технологије процеса оксидације акрилне киселине лежи у избору катализатора. Тренутно, компаније које могу да обезбеде технологију акрилне киселине путем оксидације пропилена укључују Сохио у Сједињеним Државама, Јапан Каталист Кемикал Компани, Мицубиши Кемикал Компани у Јапану, БАСФ у Немачкој и Јапан Кемикал Технолоџи.

Сохио процес у Сједињеним Државама је важан процес за производњу акрилне киселине оксидацијом пропилена, који карактерише истовременим увођењем пропилена, ваздуха и водене паре у два серијски повезана реактора са фиксним слојем, и коришћењем вишекомпонентних металних оксида MoBi и Mo-V као катализатора, респективно. Према овој методи, једносмерни принос акрилне киселине може достићи око 80% (моларни однос). Предност Сохио методе је у томе што два серијски повезана реактора могу повећати век трајања катализатора, достижући и до 2 године. Међутим, ова метода има недостатак што се нереаговани пропилен не може регенерисати.

БАСФ метода: Од касних 1960-их, БАСФ спроводи истраживања о производњи акрилне киселине оксидацијом пропилена. БАСФ метода користи катализаторе Mo, Bi или Mo, Co за реакцију оксидације пропилена, а једносмерни принос добијеног акролеина може достићи око 80% (моларни однос). Након тога, коришћењем катализатора на бази Mo, W, V и Fe, акролеин је даље оксидован у акрилну киселину, са максималним једносмерним приносом од око 90% (моларни однос). Век трајања катализатора БАСФ методом може достићи 4 године, а процес је једноставан. Међутим, ова метода има недостатке као што су висока тачка кључања растварача, често чишћење опреме и висока укупна потрошња енергије.

Јапански метод катализатора: Користе се два фиксна реактора повезана серијски и одговарајући систем за раздвајање са седам торњева. Први корак је инфилтрација елемента Co у Mo-Bi катализатор као катализатор реакције, а затим се користе композитни метални оксиди Mo, V и Cu као главни катализатори у другом реактору, уз подршку силицијум диоксида и олово моноксида. У овом процесу, једносмерни принос акрилне киселине је приближно 83-86% (моларни однос). Јапански метод катализатора користи један реактор са фиксним слојем и систем за раздвајање са 7 торњева, са напредним катализаторима, високим укупним приносом и ниском потрошњом енергије. Овај метод је тренутно један од напреднијих производних процеса, упоредив са Mitsubishi процесом у Јапану.

(3)Тренутно стање и трендови развоја технологије бутил акрилата

Бутил акрилат је безбојна провидна течност која је нерастворљива у води и може се мешати са етанолом и етром. Ово једињење треба чувати на хладном и проветреном месту. Акрилна киселина и њени естри се широко користе у индустрији. Не користе се само за производњу меких мономера акрилатних лепкова на бази растварача и лосиона, већ се могу хомополимеризовати, кополимеризовати и калемити кополимеризовати да би постали полимерни мономери и користити се као међупроизводи органске синтезе.

Тренутно, процес производње бутил акрилата углавном обухвата реакцију акрилне киселине и бутанола у присуству толуенсулфонске киселине да би се створили бутил акрилат и вода. Реакција естерификације укључена у овај процес је типична реверзибилна реакција, а тачке кључања акрилне киселине и производа бутил акрилата су веома блиске. Због тога је тешко одвојити акрилну киселину дестилацијом, а нереагована акрилна киселина се не може рециклирати.

Овај процес се назива метода естерификације бутил акрилата, углавном из Института за истраживање петрохемијског инжењерства у Ђилину и других сродних институција. Ова технологија је већ веома зрела, а контрола потрошње акрилне киселине и н-бутанола је веома прецизна, способна да контролише потрошњу јединице у оквиру 0,6. Штавише, ова технологија је већ постигла сарадњу и трансфер.

(4)Тренутни статус и трендови развоја CPP технологије

CPP фолија се прави од полипропилена као главне сировине кроз специфичне методе обраде као што је ливење под притиском у облику слова Т. Ова фолија има одличну отпорност на топлоту и, због својих својстава брзог хлађења, може да постигне одличну глаткоћу и транспарентност. Стога је CPP фолија преферирани материјал за паковање које захтева високу транспарентност. Најраспрострањенија употреба CPP фолије је у паковању хране, као и у производњи алуминијумских премаза, фармацеутској амбалажи и конзервацији воћа и поврћа.

Тренутно, процес производње CPP фолија је углавном ко-екструзионо ливење. Овај производни процес се састоји од више екструдера, вишеканалних дистрибутера (обично познатих као „додавачи“), глава за ливење у облику слова Т, система за ливење, хоризонталних система за вучу, осцилатора и система за намотавање. Главне карактеристике овог производног процеса су добар површински сјај, висока равност, мала толеранција на дебљину, добре механичке перформансе истезања, добра флексибилност и добра транспарентност произведених танких филмских производа. Већина светских произвођача CPP фолија користи метод ко-екструзионог ливења за производњу, а технологија опреме је зрела.

Од средине 1980-их, Кина је почела да уводи страну опрему за производњу ливених филмова, али већина њих су једнослојне структуре и припадају примарној фази. Након уласка у 1990-те, Кина је увела производне линије за ливене филмове од вишеслојних кополимерних кополимера из земаља као што су Немачка, Јапан, Италија и Аустрија. Ова увезена опрема и технологије су главна снага кинеске индустрије ливених филмова. Главни добављачи опреме укључују немачке компаније Bruckner, Bartenfield, Leifenhauer и аустријску Orchid. Од 2000. године, Кина је увела напредније производне линије, а опрема произведена у земљи је такође доживела брз развој.

Међутим, у поређењу са међународним напредним нивоом, и даље постоји одређена разлика у нивоу аутоматизације, систему за контролу тежине и екструзије, аутоматском подешавању главе матрице и контроли дебљине филма, систему за онлајн опоравак материјала ивица и аутоматском намотавању домаће опреме за ливење филмова. Тренутно, главни добављачи опреме за CPP технологију филмова укључују немачке компаније Bruckner, Leifenhauser и аустријски Lanzin, између осталих. Ови страни добављачи имају значајне предности у погледу аутоматизације и других аспеката. Међутим, тренутни процес је већ прилично зрео, а брзина унапређења технологије опреме је спора и практично не постоји праг за сарадњу.

(5)Тренутно стање и трендови развоја технологије акрилонитрила

Технологија оксидације пропилен амонијака тренутно је главни комерцијални производни пут за акрилонитрил, и скоро сви произвођачи акрилонитрила користе БП (SOHIO) катализаторе. Међутим, постоји и много других добављача катализатора које можете изабрати, као што су Мицубиши Рејон (раније Нито) и Асахи Касеи из Јапана, Аскенд Перформанс Материјал (раније Солутија) из Сједињених Држава и Синопек.

Више од 95% постројења за производњу акрилонитрила широм света користи технологију оксидације пропилена и амонијака (такође познату као Сохио процес), коју је пионирски развио и развио БП. Ова технологија користи пропилен, амонијак, ваздух и воду као сировине, а у реактор улазе у одређеној пропорцији. Под дејством катализатора фосфора, молибдена, бизмута или антимона, на силика гелу, акрилонитрил се ствара на температури од 400-500°C.℃и атмосферског притиска. Затим, након низа корака неутрализације, апсорпције, екстракције, дехидроцијанизације и дестилације, добија се коначни производ акрилонитрила. Једносмерни принос ове методе може достићи 75%, а нуспроизводи укључују ацетонитрил, водоник цијанид и амонијум сулфат. Ова метода има највећу индустријску производну вредност.

Од 1984. године, Синопек је потписао дугорочни уговор са INEOS-ом и овлашћен је да користи INEOS-ову патентирану технологију акрилонитрила у Кини. Након година развоја, Шангајски институт за петрохемијске истраживачке радове Синопек успешно је развио технички пут за оксидацију пропилен амонијака за производњу акрилонитрила и изградио другу фазу пројекта производње акрилонитрила од 130.000 тона за филијалу Синопек у Анћингу. Пројекат је успешно пуштен у рад у јануару 2014. године, повећавајући годишњи производни капацитет акрилонитрила са 80.000 тона на 210.000 тона, постајући важан део Синопекове производне базе акрилонитрила.

Тренутно, компаније широм света са патентима за технологију оксидације пропилен-амонијака укључују BP, DuPont, Ineos, Asahi Chemical и Sinopec. Овај производни процес је зрео и лако га је добити, а Кина је такође постигла локализацију ове технологије, а њене перформансе нису инфериорне у односу на стране производне технологије.

(6)Тренутно стање и трендови развоја ABS технологије

Према истраживању, процес производње АБС уређаја је углавном подељен на метод калемљења лосионом и континуирани метод производње у расутом стању. АБС смола је развијена на основу модификације полистиренске смоле. Године 1947, америчка компанија за производњу гуме усвојила је процес мешања како би постигла индустријску производњу АБС смоле; Године 1954, компанија BORG-WAMER у Сједињеним Државама развила је АБС смолу полимеризовану лосионом и остварила индустријску производњу. Појава калемљења лосионом подстакла је брзи развој АБС индустрије. Од 1970-их, технологија производног процеса АБС-а је ушла у период великог развоја.

Метода калемљења лосионом је напредни производни процес, који обухвата четири корака: синтезу бутадиен латекса, синтезу калемљеног полимера, синтезу стиренских и акрилонитрилних полимера и накнадну обраду мешањем. Специфични ток процеса обухвата PBL јединицу, јединицу за калемљење, SAN јединицу и јединицу за мешање. Овај производни процес има висок ниво технолошке зрелости и широко се примењује широм света.

Тренутно, зрела АБС технологија углавном долази од компанија као што су ЛГ у Јужној Кореји, ЈСР у Јапану, Дау у Сједињеним Државама, Њу Лејк Оил Кемикал Ко., Лтд. у Јужној Кореји и Келог Технолоџи у Сједињеним Државама, које све имају водећи глобални ниво технолошке зрелости. Са континуираним развојем технологије, производни процес АБС-а се такође стално побољшава. У будућности би се могли појавити ефикаснији, еколошки прихватљивији и енергетски штедљивији производни процеси, што би донело више могућности и изазова развоју хемијске индустрије.

(7)Технички статус и тренд развоја н-бутанола

Према запажањима, главна технологија за синтезу бутанола и октанола широм света је циклични процес синтезе карбонилних једињења у течној фази на ниском притиску. Главне сировине за овај процес су пропилен и синтезни гас. Међу њима, пропилен углавном долази из интегрисаног самоснабдевања, са јединичном потрошњом пропилена између 0,6 и 0,62 тоне. Синтетички гас се углавном припрема из издувних гасова или синтетичког гаса на бази угља, са јединичном потрошњом између 700 и 720 кубних метара.

Технологија синтезе карбонила под ниским притиском коју је развила компанија Dow/David – процес циркулације течне фазе – има предности као што су висока стопа конверзије пропилена, дуг век трајања катализатора и смањене емисије три врсте отпада. Овај процес је тренутно најнапреднија производна технологија и широко се користи у кинеским предузећима за производњу бутанола и октанола.

С обзиром на то да је Dow/David технологија релативно зрела и да се може користити у сарадњи са домаћим предузећима, многа предузећа ће дати приоритет овој технологији када се одлуче за улагање у изградњу бутанол-октанол постројења, а затим ће следити домаћа технологија.

(8)Тренутно стање и трендови развоја полиакрилонитрилне технологије

Полиакрилонитрил (ПАН) се добија полимеризацијом акрилонитрила слободним радикалима и важан је међупроизвод у припреми акрилонитрилних влакана (акрилних влакана) и угљеничних влакана на бази полиакрилонитрила. Појављује се у облику белог или благо жутог непрозирног праха, са температуром преласка у стакласто стање од око 90...℃Може се растворити у поларним органским растварачима као што су диметилформамид (ДМФ) и диметилсулфоксид (ДМСО), као и у концентрованим воденим растворима неорганских соли као што су тиоцијанат и перхлорат. Припрема полиакрилонитрила углавном укључује полимеризацију у раствору или водену таложну полимеризацију акрилонитрила (АН) са нејонским другим мономерима и јонским трећим мономерима.

Полиакрилонитрил се углавном користи за производњу акрилних влакана, која су синтетичка влакна направљена од акрилонитрилних кополимера са масеним процентом већим од 85%. Према растварачима који се користе у процесу производње, могу се разликовати као диметил сулфоксид (DMSO), диметил ацетамид (DMAc), натријум тиоцијанат (NaSCN) и диметил формамид (DMF). Главна разлика између различитих растварача је њихова растворљивост у полиакрилонитрилу, што нема значајан утицај на специфичан процес производње полимеризације. Поред тога, према различитим комономерима, могу се поделити на итаконску киселину (IA), метил акрилат (MA), акриламид (AM) и метил метакрилат (MMA) итд. Различити комономери имају различите ефекте на кинетику и својства производа реакција полимеризације.

Процес агрегације може бити једностепени или двостепени. Једностепени метод се односи на полимеризацију акрилонитрила и комономера у раствору одједном, а производи се могу директно припремити у раствор за предење без раздвајања. Двостепени метод се односи на суспензиону полимеризацију акрилонитрила и комономера у води да би се добио полимер, који се затим одваја, пере, дехидрира и подвргава се другим корацима да би се формирао раствор за предење. Тренутно је глобални процес производње полиакрилонитрила у основи исти, са разликом у методама низводне полимеризације и комономерима. Тренутно се већина полиакрилонитрилних влакана у различитим земљама широм света прави од тернарних кополимера, при чему акрилонитрил чини 90%, а додатак другог мономера се креће од 5% до 8%. Сврха додавања другог мономера је побољшање механичке чврстоће, еластичности и текстуре влакана, као и побољшање перформанси бојења. Уобичајене методе укључују ММА, МА, винил ацетат итд. Додата количина трећег мономера је 0,3% -2%, са циљем увођења одређеног броја хидрофилних група боја како би се повећао афинитет влакана са бојама, које су подељене на катјонске групе боја и киселе групе боја.

Тренутно је Јапан главни представник глобалног процеса производње полиакрилонитрила, а следе га земље попут Немачке и Сједињених Држава. Репрезентативна предузећа укључују Zoltek, Hexcel, Cytec и Aldila из Јапана, Dongbang, Mitsubishi из Сједињених Држава, SGL из Немачке и Formosa Plastics Group из Тајвана, Кине и Кине. Тренутно је глобална технологија производног процеса полиакрилонитрила зрела и нема много простора за побољшање производа.