Den här artikeln kommer att analysera huvudprodukterna i Kinas C3-industrikedja och den aktuella forsknings- och utvecklingsriktningen för teknik.

(1)Nuvarande status och utvecklingstrender för polypropenteknik (PP).

Enligt vår undersökning finns det olika sätt att producera polypropen (PP) i Kina, bland vilka de viktigaste processerna inkluderar inhemsk miljöledningsprocess, Unipol-process av Daoju Company, Spheriol-process av LyondellBasell Company, Innovene-process av Ineos Company, Novolen-process från Nordic Chemical Company och Spherizone-processen från LyondellBasell Company.Dessa processer används också i stor utsträckning av kinesiska PP-företag.Dessa tekniker styr mestadels omvandlingshastigheten för propen inom intervallet 1,01-1,02.

Den inhemska ringrörsprocessen antar den oberoende utvecklade ZN-katalysatorn, som för närvarande domineras av andra generationens ringrörsprocessteknik.Denna process är baserad på oberoende utvecklade katalysatorer, asymmetrisk elektrondonatorteknologi och propenbutadien binär slumpmässig sampolymerisationsteknologi och kan producera homopolymerisation, slumpmässig etenpropensampolymerisation, propenbutadien-slumpmässig sampolymerisation och slagtålig sampolymerisation PP.Till exempel har företag som Shanghai Petrochemical Third Line, Zhenhai Refining and Chemical First and Second Line och Maoming Second Line alla tillämpat denna process.Med ökningen av nya produktionsanläggningar i framtiden förväntas tredje generationens miljörörprocess gradvis bli den dominerande inhemska miljörörprocessen.

Unipol-processen kan industriellt producera homopolymerer, med ett smältflödesintervall (MFR) på 0,5~100g/10min.Dessutom kan massandelen av etensampolymermonomerer i slumpmässiga sampolymerer nå 5,5%.Denna process kan också producera en industrialiserad slumpmässig sampolymer av propen och 1-buten (varunamn CE-FOR), med en gummimassafraktion på upp till 14%.Massfraktionen av eten i slagsampolymeren som produceras med Unipol-processen kan nå 21% (massfraktionen av gummi är 35%).Processen har tillämpats i anläggningar hos företag som Fushun Petrochemical och Sichuan Petrochemical.

Innovene-processen kan producera homopolymerprodukter med ett brett spektrum av smältflödeshastighet (MFR), som kan nå 0,5-100 g/10 min.Dess produktseghet är högre än för andra gasfaspolymerisationsprocesser.MFR för slumpmässiga sampolymerprodukter är 2-35 g/10 min, med en massandel av eten som sträcker sig från 7 % till 8 %.MFR för slagtåliga sampolymerprodukter är 1-35 g/10 min, med en massandel av eten som sträcker sig från 5 % till 17 %.

För närvarande är den vanliga produktionstekniken för PP i Kina mycket mogen.Om man tar oljebaserade polypropenföretag som ett exempel, finns det ingen signifikant skillnad i produktionsenhetsförbrukning, bearbetningskostnader, vinster etc. mellan varje företag.Ur perspektivet av produktionskategorier som omfattas av olika processer, kan mainstreamprocesser täcka hela produktkategorin.Med tanke på de faktiska produktionskategorierna för befintliga företag finns det dock betydande skillnader i PP-produkter mellan olika företag på grund av faktorer som geografi, tekniska barriärer och råvaror.

(2)Aktuell status och utvecklingstrender för akrylsyrateknologi

Akrylsyra är ett viktigt organiskt kemiskt råmaterial som ofta används vid tillverkning av lim och vattenlösliga beläggningar, och bearbetas också vanligtvis till butylakrylat och andra produkter.Enligt forskning finns det olika produktionsprocesser för akrylsyra, inklusive kloroetanolmetod, cyanoetanolmetod, högtrycksreppemetod, enonemetod, förbättrad Reppemetod, formaldehydetanolmetod, akrylonitrilhydrolysmetod, etenmetod, propylenoxidationsmetod och biologisk metod.Även om det finns olika beredningstekniker för akrylsyra, och de flesta av dem har tillämpats inom industrin, är den mest vanliga produktionsprocessen över hela världen fortfarande den direkta oxidationen av propen till akrylsyraprocessen.

Råvarorna för att framställa akrylsyra genom propylenoxidation inkluderar huvudsakligen vattenånga, luft och propylen.Under tillverkningsprocessen genomgår dessa tre oxidationsreaktioner genom katalysatorbädden i en viss proportion.Propylen oxideras först till akrolein i den första reaktorn och oxideras sedan vidare till akrylsyra i den andra reaktorn.Vattenånga spelar en utspädningsroll i denna process, undviker förekomsten av explosioner och undertrycker genereringen av sidoreaktioner.Men förutom att producera akrylsyra producerar denna reaktionsprocess också ättiksyra och koloxider på grund av sidoreaktioner.

Enligt Pingtou Ges undersökning ligger nyckeln till teknologin för akrylsyraoxidationsprocessen i valet av katalysatorer.För närvarande är företag som kan tillhandahålla akrylsyrateknik genom propylenoxidation Sohio i USA, Japan Catalyst Chemical Company, Mitsubishi Chemical Company i Japan, BASF i Tyskland och Japan Chemical Technology.

Sohio-processen i USA är en viktig process för att producera akrylsyra genom propylenoxidation, kännetecknad av att samtidigt införa propylen, luft och vattenånga i två seriekopplade reaktorer med fast bädd, och använda Mo Bi och Mo-V flerkomponentmetall oxider som katalysatorer.Under denna metod kan envägsutbytet av akrylsyra nå cirka 80 % (molförhållande).Fördelen med Sohio-metoden är att två seriereaktorer kan öka katalysatorns livslängd, upp till 2 år.Denna metod har emellertid nackdelen att oreagerad propen inte kan återvinnas.

BASF-metod: Sedan slutet av 1960-talet har BASF bedrivit forskning om framställning av akrylsyra genom propylenoxidation.BASF-metoden använder Mo Bi- eller Mo Co-katalysatorer för propylenoxidationsreaktion, och det erhållna envägsutbytet av akrolein kan nå cirka 80 % (molförhållande).Därefter, med användning av Mo-, W-, V- och Fe-baserade katalysatorer, oxiderades akrolein ytterligare till akrylsyra, med ett maximalt envägsutbyte på cirka 90 % (molärt förhållande).Katalysatorns livslängd för BASF-metoden kan nå 4 år och processen är enkel.Denna metod har emellertid nackdelar såsom hög lösningsmedelskokpunkt, frekvent rengöring av utrustning och hög total energiförbrukning.

Japansk katalysatormetod: Två fasta reaktorer i serie och ett matchande separeringssystem med sju torn används också.Det första steget är att infiltrera elementet Co i Mo Bi-katalysatorn som reaktionskatalysator, och sedan använda Mo-, V- och Cu-kompositmetalloxider som huvudkatalysatorer i den andra reaktorn, uppburen av kiseldioxid och blymonoxid.Under denna process är envägsutbytet av akrylsyra cirka 83-86 % (molförhållande).Den japanska katalysatormetoden använder en staplad reaktor med fast bädd och ett 7-torns separationssystem, med avancerade katalysatorer, högt totalutbyte och låg energiförbrukning.Denna metod är för närvarande en av de mer avancerade produktionsprocesserna, i paritet med Mitsubishi-processen i Japan.

(3)Aktuell status och utvecklingstrender för butylakrylatteknologi

Butylakrylat är en färglös transparent vätska som är olöslig i vatten och kan blandas med etanol och eter.Denna förening måste förvaras i ett svalt och ventilerat lager.Akrylsyra och dess estrar används ofta inom industrin.De används inte bara för att tillverka mjuka monomerer av akrylatlösningsmedelsbaserade och lotionbaserade lim, utan kan också homopolymeriseras, sampolymeriseras och ympsampolymeriseras för att bli polymermonomerer och användas som organiska syntesintermediärer.

För närvarande involverar tillverkningsprocessen av butylakrylat huvudsakligen reaktionen av akrylsyra och butanol i närvaro av toluensulfonsyra för att generera butylakrylat och vatten.Förestringsreaktionen involverad i denna process är en typisk reversibel reaktion, och kokpunkterna för akrylsyra och produkten butylakrylat är mycket nära.Därför är det svårt att separera akrylsyra med hjälp av destillation, och oreagerad akrylsyra kan inte återvinnas.

Denna process kallas butylakrylatförestringsmetod, främst från Jilin Petrochemical Engineering Research Institute och andra relaterade institutioner.Denna teknik är redan mycket mogen, och enhetsförbrukningskontrollen för akrylsyra och n-butanol är mycket exakt, kan kontrollera enhetsförbrukningen inom 0,6.Dessutom har denna teknik redan uppnått samarbete och överföring.

(4)Aktuell status och utvecklingstrender för CPP-teknik

CPP-film är gjord av polypropen som det huvudsakliga råmaterialet genom specifika bearbetningsmetoder såsom T-formad pressgjutning.Denna film har utmärkt värmebeständighet och kan, på grund av dess inneboende snabba kylningsegenskaper, bilda utmärkt jämnhet och transparens.Därför, för förpackningsapplikationer som kräver hög klarhet, är CPP-film det föredragna materialet.Den mest utbredda användningen av CPP-film är i livsmedelsförpackningar, såväl som vid produktion av aluminiumbeläggning, läkemedelsförpackningar och konservering av frukt och grönsaker.

För närvarande är produktionsprocessen av CPP-filmer huvudsakligen strängsprutningsgjutning.Denna produktionsprocess består av flera extrudrar, flerkanalsfördelare (vanligtvis kända som "matare"), T-formade formhuvuden, gjutsystem, horisontella dragsystem, oscillatorer och lindningssystem.De huvudsakliga egenskaperna hos denna produktionsprocess är god ytglans, hög planhet, liten tjocklekstolerans, god mekanisk förlängningsprestanda, god flexibilitet och god transparens hos de producerade tunnfilmsprodukterna.De flesta globala tillverkare av CPP använder samextruderingsgjutmetoden för produktion, och utrustningstekniken är mogen.

Sedan mitten av 1980-talet har Kina börjat introducera utländsk utrustning för gjutning av filmproduktion, men de flesta av dem är enskiktsstrukturer och tillhör det primära stadiet.Efter att ha gått in på 1990-talet introducerade Kina flerlagers produktionslinjer för gjutna polymerfilmer från länder som Tyskland, Japan, Italien och Österrike.Dessa importerade utrustningar och teknologier är huvudkraften i Kinas filmindustri.De viktigaste leverantörerna av utrustning inkluderar Tysklands Bruckner, Bartenfield, Leifenhauer och Österrikes Orchid.Sedan 2000 har Kina infört mer avancerade produktionslinjer, och inhemskt producerad utrustning har också upplevt en snabb utveckling.

Jämfört med den internationella avancerade nivån finns det dock fortfarande en viss lucka i automationsnivån, vägningskontrollextruderingssystem, automatisk justering av formhuvudets filmtjocklek, online-återvinningssystem för kantmaterial och automatisk lindning av inhemsk gjutfilmsutrustning.För närvarande är de främsta leverantörerna av utrustning för CPP-filmteknik bland annat Tysklands Bruckner, Leifenhauser och österrikiska Lanzin.Dessa utländska leverantörer har betydande fördelar vad gäller automatisering och andra aspekter.Den nuvarande processen är dock redan ganska mogen, och förbättringshastigheten för utrustningsteknik är långsam, och det finns i princip ingen tröskel för samarbete.

(5)Aktuell status och utvecklingstrender för akrylonitrilteknologi

Propylenammoniakoxidationsteknik är för närvarande den huvudsakliga kommersiella produktionsvägen för akrylnitril, och nästan alla akrylnitriltillverkare använder BP (SOHIO)-katalysatorer.Men det finns också många andra katalysatorleverantörer att välja mellan, som Mitsubishi Rayon (tidigare Nitto) och Asahi Kasei från Japan, Ascend Performance Material (tidigare Solutia) från USA och Sinopec.

Mer än 95 % av akrylnitrilfabrikerna världen över använder propylenammoniakoxidationstekniken (även känd som sohio-processen) som banat väg och utvecklats av BP.Denna teknik använder propen, ammoniak, luft och vatten som råmaterial och kommer in i reaktorn i en viss proportion.Under verkan av fosformolybdenvismut eller antimonjärnkatalysatorer uppburna på silikagel, genereras akrylonitril vid en temperatur av 400-500℃och atmosfärstryck.Sedan, efter en serie neutraliserings-, absorptions-, extraktions-, dehydrocyanerings- och destillationssteg, erhålls den slutliga produkten av akrylnitril.Envägsutbytet av denna metod kan nå 75 %, och biprodukterna inkluderar acetonitril, vätecyanid och ammoniumsulfat.Denna metod har det högsta industriella produktionsvärdet.

Sedan 1984 har Sinopec tecknat ett långsiktigt avtal med INEOS och har fått tillstånd att använda INEOS patenterade akrylnitrilteknologi i Kina.Efter år av utveckling har Sinopec Shanghai Petrochemical Research Institute framgångsrikt utvecklat en teknisk väg för propylenammoniakoxidation för att producera akrylnitril, och konstruerat den andra fasen av Sinopec Anqing Branchs 130 000 ton akrylnitrilprojekt.Projektet sattes i drift i januari 2014, vilket ökade den årliga produktionskapaciteten för akrylnitril från 80 000 ton till 210 000 ton, och blev en viktig del av Sinopecs produktionsbas för akrylonitril.

För närvarande är företag över hela världen med patent för propenammoniakoxidationsteknologi BP, DuPont, Ineos, Asahi Chemical och Sinopec.Denna produktionsprocess är mogen och lätt att erhålla, och Kina har också uppnått lokalisering av denna teknik, och dess prestanda är inte sämre än utländsk produktionsteknik.

(6)Aktuell status och utvecklingstrender för ABS-teknik

Enligt undersökningen är processvägen för ABS-anordningen huvudsakligen uppdelad i lotionympningsmetod och kontinuerlig bulkmetod.ABS-harts utvecklades baserat på modifiering av polystyrenharts.1947 antog det amerikanska gummiföretaget blandningsprocessen för att uppnå industriell produktion av ABS-harts;1954 utvecklade BORG-WAMER Company i USA lotionymppolymeriserat ABS-harts och realiserade industriell produktion.Utseendet på lotionympning främjade den snabba utvecklingen av ABS-industrin.Sedan 1970-talet har ABS produktionsprocessteknik gått in i en period av stor utveckling.

Lotionympningsmetoden är en avancerad produktionsprocess, som inkluderar fyra steg: syntesen av butadienlatex, syntesen av ymppolymerer, syntesen av styren- och akrylnitrilpolymerer och blandningsefterbehandlingen.Det specifika processflödet inkluderar PBL-enhet, ympningsenhet, SAN-enhet och blandningsenhet.Denna produktionsprocess har en hög grad av teknisk mognad och har använts i stor utsträckning över hela världen.

För närvarande kommer mogen ABS-teknik främst från företag som LG i Sydkorea, JSR i Japan, Dow i USA, New Lake Oil Chemical Co., Ltd. i Sydkorea och Kellogg Technology i USA, alla som har en globalt ledande nivå av teknisk mognad.Med den kontinuerliga utvecklingen av teknik förbättras och förbättras produktionsprocessen av ABS också ständigt.I framtiden kan mer effektiva, miljövänliga och energisnåla produktionsprocesser dyka upp, vilket medför fler möjligheter och utmaningar för utvecklingen av den kemiska industrin.

(7)Den tekniska statusen och utvecklingstrenden för n-butanol

Enligt observationer är den vanliga tekniken för syntes av butanol och oktanol över hela världen den vätskefascykliska lågtryckskarbonylsyntesprocessen.De huvudsakliga råvarorna för denna process är propen och syntesgas.Bland dem kommer propen huvudsakligen från integrerad självförsörjning, med en enhetsförbrukning av propen mellan 0,6 och 0,62 ton.Syntetisk gas framställs mestadels av avgaser eller kolbaserad syntetisk gas, med en enhetsförbrukning på mellan 700 och 720 kubikmeter.

Tekniken för lågtryckskarbonylsyntes som utvecklats av Dow/David – vätskefascirkulationsprocessen har fördelar som hög propenomvandlingshastighet, lång katalysatorlivslängd och minskade utsläpp av tre avfall.Denna process är för närvarande den mest avancerade produktionstekniken och används i stor utsträckning i kinesiska butanol- och oktanolföretag.

Med tanke på att Dow/David-tekniken är relativt mogen och kan användas i samarbete med inhemska företag, kommer många företag att prioritera denna teknik när de väljer att investera i konstruktion av butanoloktanolenheter, följt av inhemsk teknologi.

(8)Nuvarande status och utvecklingstrender för polyakrylnitrilteknologi

Polyakrylnitril (PAN) erhålls genom friradikalpolymerisation av akrylnitril och är en viktig mellanprodukt vid framställning av akrylnitrilfibrer (akrylfibrer) och polyakrylnitrilbaserade kolfibrer.Det visas i en vit eller svagt gul ogenomskinlig pulverform, med en glastemperatur på cirka 90 grader℃.Det kan lösas i polära organiska lösningsmedel som dimetylformamid (DMF) och dimetylsulfoxid (DMSO), såväl som i koncentrerade vattenlösningar av oorganiska salter som tiocyanat och perklorat.Framställningen av polyakrylnitril innefattar huvudsakligen lösningspolymerisation eller vattenhaltig utfällningspolymerisation av akrylnitril (AN) med icke-joniska andra monomerer och joniska tredje monomerer.

Polyakrylnitril används främst för att tillverka akrylfibrer, som är syntetiska fibrer gjorda av akrylnitrilsampolymerer med en viktprocent på mer än 85 %.Beroende på de lösningsmedel som används i produktionsprocessen kan de särskiljas som dimetylsulfoxid (DMSO), dimetylacetamid (DMAc), natriumtiocyanat (NaSCN) och dimetylformamid (DMF).Den största skillnaden mellan olika lösningsmedel är deras löslighet i polyakrylnitril, som inte har någon betydande inverkan på den specifika polymerisationsproduktionsprocessen.Dessutom kan de enligt de olika sammonomererna delas in i itakonsyra (IA), metylakrylat (MA), akrylamid (AM) och metylmetakrylat (MMA) etc. Olika sammonomerer har olika effekter på kinetiken och produktegenskaper för polymerisationsreaktioner.

Aggregeringsprocessen kan vara ett- eller tvåstegs.Enstegsmetod avser polymerisation av akrylnitril och sammonomerer i ett lösningstillstånd på en gång, och produkterna kan beredas direkt till spinnlösning utan separation.Tvåstegsregeln hänvisar till suspensionspolymerisation av akrylnitril och sammonomerer i vatten för att erhålla polymeren, som separeras, tvättas, dehydreras och andra steg för att bilda spinnlösningen.För närvarande är den globala produktionsprocessen för polyakrylnitril i princip densamma, med skillnaden i nedströms polymerisationsmetoder och sammonomerer.För närvarande är de flesta polyakrylnitrilfibrer i olika länder runt om i världen gjorda av ternära sampolymerer, där akrylnitril står för 90 % och tillsatsen av en andra monomer varierar från 5 % till 8 %.Syftet med att lägga till en andra monomer är att förbättra den mekaniska styrkan, elasticiteten och texturen hos fibrerna, samt att förbättra färgningsprestanda.Vanligt använda metoder inkluderar MMA, MA, vinylacetat, etc. Tillsatsmängden av den tredje monomeren är 0,3 % -2 %, i syfte att introducera ett visst antal hydrofila färgämnesgrupper för att öka affiniteten hos fibrer med färgämnen, som är uppdelad i katjoniska färgämnesgrupper och sura färgämnesgrupper.

För närvarande är Japan den främsta representanten för den globala processen för polyakrylnitril, följt av länder som Tyskland och USA.Representativa företag inkluderar Zoltek, Hexcel, Cytec och Aldila från Japan, Dongbang, Mitsubishi och USA, SGL från Tyskland och Formosa Plastics Group från Taiwan, Kina, Kina.För närvarande är den globala produktionsprocesstekniken för polyakrylnitril mogen, och det finns inte mycket utrymme för produktförbättringar.