Acest articol va analiza principalele produse din lanțul industrial C3 din China și direcția actuală de cercetare și dezvoltare a tehnologiei.

(1)Starea actuală și tendințele de dezvoltare ale tehnologiei de polipropilenă (PP)

Conform investigației noastre, există diverse modalități de a produce polipropilenă (PP) în China, printre care cele mai importante procese includ procesul de conducte interne de mediu, Procesul UNIPOL al companiei Daoju, Procesul Spheriol al companiei Lyondellbasell, Innovne Process of Ineos Company, Novolen Process Process a companiei nordice de chimice și a procesului de sferizone al companiei Lyondellbasell. Aceste procese sunt, de asemenea, adoptate pe scară largă de întreprinderile PP chineze. Aceste tehnologii controlează în mare parte rata de conversie a propilenei în intervalul 1,01-1.02.

Procesul de conducte de inel intern adoptă catalizatorul Zn dezvoltat independent, dominat în prezent de tehnologia procesului de conductă inelară de a doua generație. Acest proces se bazează pe catalizatori dezvoltați independent, tehnologie de donatori de electroni asimetrici și tehnologie de copolimerizare aleatorie binară a propilenei butadienei și poate produce homopolimerizare, copolimerizare aleatorie de etilen propilen, propilen butadienă copolimerimă și copolimerizare rezistentă la impact Pp. De exemplu, companii precum Shanghai Petrochemical a treia linie, Zhenhai Rafining și Chemical First and Second Lines și Maoming Second Line au aplicat toate acest proces. Odată cu creșterea noilor instalații de producție în viitor, se preconizează că procesul de conducte de mediu de a treia generație va deveni treptat procesul dominant al conductei interne de mediu.

Procesul UNIPOL poate produce în mod industrial omopolimeri, cu un debit de topire (MFR), de 0,5 ~ 100g/10min. În plus, fracția în masă a monomerilor de copolimer de etilenă la copolimeri aleatori poate ajunge la 5,5%. Acest proces poate produce, de asemenea, un copolimer aleatoriu industrializat de propilenă și 1-buten (nume comercial CE-FOR), cu o fracție de masă de cauciuc de până la 14%. Fracția de masă a etilenului în copolimerul de impact produs de procesul Unipol poate ajunge la 21% (fracția în masă a cauciucului este de 35%). Procesul a fost aplicat în facilitățile întreprinderilor, cum ar fi Fushun Petrochimic și Sichuan Petrochimic.

Procesul inovator poate produce produse homopolimerice cu o gamă largă de debit de topire (MFR), care poate ajunge la 0,5-100g/10min. Duritatea produsului său este mai mare decât cea a altor procese de polimerizare în faza de gaz. MFR a produselor de copolimer aleatorii este de 2-35g/10min, cu o fracție în masă de etilenă cuprinsă între 7% și 8%. MFR a produselor de copolimer rezistente la impact este de 1-35g/10min, cu o fracție în masă de etilenă cuprinsă între 5% și 17%.

În prezent, tehnologia de producție principală a PP în China este foarte matură. Luând ca exemplu întreprinderile de polipropilenă pe bază de ulei, nu există nicio diferență semnificativă în consumul de unități de producție, costurile de procesare, profiturile etc. între fiecare întreprindere. Din perspectiva categoriilor de producție acoperite de diferite procese, procesele mainstream pot acoperi întreaga categorie de produse. Cu toate acestea, având în vedere categoriile reale de producție ale întreprinderilor existente, există diferențe semnificative în produsele PP între diferite întreprinderi datorită factorilor precum geografia, barierele tehnologice și materiile prime.

(2)Starea actuală și tendințele de dezvoltare ale tehnologiei acidului acrilic

Acidul acrilic este o importantă materie primă chimică organică utilizată pe scară largă în producerea adezivilor și a acoperirilor solubile în apă și este, de asemenea, prelucrat în mod obișnuit în acrilat butil și alte produse. Conform cercetărilor, există diverse procese de producție pentru acidul acrilic, inclusiv metoda cloroetanolului, metoda cianoetanolului, metoda reppe de înaltă presiune, metoda Enone, metoda îmbunătățită de recep metodă. Deși există diverse tehnici de preparare pentru acidul acrilic, iar majoritatea au fost aplicate în industrie, cel mai mainstream proces de producție la nivel mondial este încă oxidarea directă a propilenei la procesul de acid acrilic.

Materiile prime pentru producerea acidului acrilic prin oxidarea propilenei includ în principal vapori de apă, aer și propilenă. În timpul procesului de producție, aceste trei suferă reacții de oxidare prin patul de catalizator într -o anumită proporție. Propilena este mai întâi oxidată la acroleină în primul reactor, apoi oxidată în continuare la acidul acrilic în al doilea reactor. Vaporii de apă joacă un rol de diluare în acest proces, evitând apariția exploziilor și suprimând generarea de reacții laterale. Cu toate acestea, pe lângă producerea acidului acrilic, acest proces de reacție produce, de asemenea, acid acetic și oxizi de carbon din cauza reacțiilor laterale.

Conform investigației lui Pingtou Ge, cheia tehnologiei procesului de oxidare a acidului acrilic constă în selecția catalizatorilor. În prezent, companiile care pot oferi tehnologie acidului acrilic prin oxidarea propilenei includ Sohio în Statele Unite, Japonia Catalizator Chemical Company, Mitsubishi Chemical Company din Japonia, BASF în Germania și Tehnologia chimică din Japonia.

Procesul SOHIO în Statele Unite este un proces important pentru producerea acidului acrilic prin oxidarea propilenei, caracterizată prin introducerea simultană a propilenei, aerului și vaporilor de apă în două reactoare cu pat fix conectate în două serii și folosind metalul MO BI și Mo-V multi-component multi-component oxizi ca catalizatori, respectiv. În conformitate cu această metodă, randamentul unidirecțional al acidului acrilic poate ajunge la aproximativ 80% (raport molar). Avantajul metodei SOHIO este că două reactoare în serie pot crește durata de viață a catalizatorului, ajungând până la 2 ani. Cu toate acestea, această metodă are dezavantajul că propilena nereacționată nu poate fi recuperată.

Metoda BASF: De la sfârșitul anilor 1960, BASF a efectuat cercetări privind producerea de acid acrilic prin oxidarea propilenei. Metoda BASF folosește catalizatori Mo Bi sau Mo CO pentru reacția de oxidare a propilenei, iar randamentul unidirecțional al acroleinei obținute poate ajunge la aproximativ 80% (raport molar). Ulterior, folosind catalizatori pe bază de Mo, W, V și Fe, acroleina a fost oxidată în continuare la acidul acrilic, cu un randament maxim unic de aproximativ 90% (raport molar). Viața catalizatoare a metodei BASF poate ajunge la 4 ani, iar procesul este simplu. Cu toate acestea, această metodă are dezavantaje, cum ar fi punctul de fierbere ridicat de solvent, curățarea frecventă a echipamentelor și consumul general ridicat de energie.

Metoda catalizatorului japonez: sunt utilizate și două reactoare fixe în serie și un sistem de separare a turnului care se potrivește. Prima etapă este să se infiltreze cu elementul CO în catalizatorul Mo BI ca catalizator de reacție, și apoi să folosești oxizi de metal compoziți Mo, V și Cu ca catalizatori principali ai celui de -al doilea reactor, susținut de silice și monoxid de plumb. În cadrul acestui proces, randamentul unidirecțional al acidului acrilic este de aproximativ 83-86% (raport molar). Metoda catalizatorului japonez adoptă un reactor cu pat fix stivuit și un sistem de separare cu 7 turnuri, cu catalizatori avansați, randament general ridicat și consum redus de energie. Această metodă este în prezent unul dintre procesele de producție mai avansate, la fel cu procesul Mitsubishi din Japonia.

(3)Starea actuală și tendințele de dezvoltare ale tehnologiei de acrilat butilic

Butil acrilat este un lichid transparent incolor, care este insolubil în apă și poate fi amestecat cu etanol și eter. Acest compus trebuie să fie păstrat într -un depozit răcoros și ventilat. Acidul acrilic și esterii săi sunt utilizați pe scară largă în industrie. Nu sunt utilizate numai pentru fabricarea monomerelor moi de adezivi pe bază de solvent acrilat și pe bază de loțiune, dar pot fi, de asemenea, homopolimerizați, copolimerizați și grefe copolimerizate pentru a deveni monomeri polimerici și utilizați ca intermediari de sinteză organică.

În prezent, procesul de producție de acrilat butilic implică în principal reacția acidului acrilic și butanolului în prezența acidului toluen sulfonic pentru a genera acrilat butil și apă. Reacția de esterificare implicată în acest proces este o reacție reversibilă tipică, iar punctele de fierbere ale acidului acrilic și produsul acrilat butilic sunt foarte apropiate. Prin urmare, este dificil să separați acidul acrilic folosind distilarea, iar acidul acrilic nereacționat nu poate fi reciclat.

Acest proces se numește metodă de esterificare a acrilatului butil, în principal de la Jilin Petrochimic Inginerie Cercension Institute și alte instituții conexe. Această tehnologie este deja foarte matură, iar controlul consumului unitar pentru acidul acrilic și n-butanolul este foarte precis, capabil să controleze consumul de unitate în 0,6. Mai mult, această tehnologie a obținut deja cooperare și transfer.

(4)Starea actuală și tendințele de dezvoltare ale tehnologiei CPP

Filmul CPP este realizat din polipropilenă ca principală materie primă prin metode specifice de procesare, cum ar fi turnarea de extrudare a matriței în formă de T. Acest film are o rezistență excelentă la căldură și, datorită proprietăților sale inerente de răcire rapidă, poate forma o netezime excelentă și transparență. Prin urmare, pentru aplicațiile de ambalare care necesită o claritate ridicată, filmul CPP este materialul preferat. Cea mai răspândită utilizare a filmului CPP este în ambalajele alimentare, precum și în producția de acoperire din aluminiu, ambalaje farmaceutice și conservarea fructelor și legumelor.

În prezent, procesul de producție al filmelor CPP este în principal turnarea la extrudare a CO. Acest proces de producție este format din mai mulți extrudeți, distribuitori cu mai multe canale (cunoscute în mod obișnuit ca „alimentatoare”), capete de matrițe în formă de T, sisteme de turnare, sisteme de tracțiune orizontală, oscilatoare și sisteme de înfășurare. Principalele caracteristici ale acestui proces de producție sunt o bună lucrare de suprafață, planeitate ridicată, toleranță mică la grosime, performanță de extensie mecanică bună, o bună flexibilitate și o bună transparență a produselor cu film subțire produsă. Majoritatea producătorilor globali ai CPP folosesc metoda de turnare a extrudării CO pentru producție, iar tehnologia echipamentului este matură.

De la mijlocul anilor '80, China a început să introducă echipamente de producție de filme de turnare străină, dar majoritatea sunt structuri cu un singur strat și aparțin etapei primare. După ce a intrat în anii 90, China a introdus linii de producție de filme cu mai multe straturi Co-straturi, din țări precum Germania, Japonia, Italia și Austria. Aceste echipamente și tehnologii importate sunt principala forță a industriei cinematografice din China. Principalii furnizori de echipamente includ Bruckner -ul Germaniei, Bartenfield, Leifenhauer și Orchidul Austriei. Începând cu anul 2000, China a introdus linii de producție mai avansate, iar echipamentele produse intern au avut, de asemenea, o dezvoltare rapidă.

Cu toate acestea, în comparație cu nivelul avansat internațional, există încă un anumit decalaj în nivelul de automatizare, cântărirea sistemului de extrudare a controlului, grosimea automată a filmului de reglare a capului de reglare a capului, sistemul de recuperare a materialelor online de margine și înfășurarea automată a echipamentelor de filmare internă. În prezent, principalii furnizori de echipamente pentru tehnologia de film CPP includ Bruckner, Leifenhauser și Lanzin din Austria, printre altele. Acești furnizori străini au avantaje semnificative în ceea ce privește automatizarea și alte aspecte. Cu toate acestea, procesul actual este deja destul de matur, iar viteza de îmbunătățire a tehnologiei echipamentelor este lentă și, practic, nu există niciun prag pentru cooperare.

(5)Starea actuală și tendințele de dezvoltare ale tehnologiei acrilonitrilice

Tehnologia de oxidare a amoniacului de propilenă este în prezent principala cale de producție comercială pentru acrilonitril și aproape toți producătorii de acrilonitril folosesc catalizatori BP (SOHIO). Cu toate acestea, există și mulți alți furnizori de catalizatori din care să aleagă, cum ar fi Mitsubishi Rayon (fostul Nitto) și Asahi Kasei din Japonia, Ascend Performance Material (fostă Solutia) din Statele Unite și Sinopec.

Peste 95% din plantele acrilonitrilice la nivel mondial utilizează tehnologia de oxidare a propilenei amoniac (cunoscută și sub numele de Procesul Sohio) pionieră și dezvoltată de BP. Această tehnologie folosește propilenă, amoniac, aer și apă ca materii prime și intră în reactor într -o anumită proporție. În cadrul acțiunii de bismut de fosfor molibden sau catalizatori de fier antimoniu susținuți pe silicagel, acrilonitrilul este generat la o temperatură de 400-500℃și presiune atmosferică. Apoi, după o serie de neutralizare, absorbție, extracție, deshidrociație și etape de distilare, se obține produsul final al acrilonitrilului. Randamentul unidirecțional al acestei metode poate ajunge la 75%, iar produsele secundare includ acetonitril, cianură de hidrogen și sulfat de amoniu. Această metodă are cea mai mare valoare de producție industrială.

Din 1984, Sinopec a semnat un acord pe termen lung cu Ineos și a fost autorizat să utilizeze tehnologia acrilonitrilică brevetată a INEOS în China. După ani de dezvoltare, Sinopec Shanghai Petrochimic Research Institute a dezvoltat cu succes o cale tehnică pentru oxidarea propilenei amoniacului pentru a produce acrilonitril și a construit a doua fază a proiectului acrilonitril al Sinopec Anqing Branch. Proiectul a fost pus în funcțiune cu succes în ianuarie 2014, crescând capacitatea de producție anuală a acrilonitrilului de la 80000 tone la 210000 tone, devenind o parte importantă a bazei de producție de acrilonitril a Sinopec.

În prezent, companiile din întreaga lume cu brevete pentru tehnologia de oxidare a amoniacului de propilenă includ BP, DuPont, Ineos, Asahi Chemical și Sinopec. Acest proces de producție este matur și ușor de obținut, iar China a obținut, de asemenea, localizarea acestei tehnologii, iar performanța acesteia nu este inferioară tehnologiilor de producție străină.

(6)Starea actuală și tendințele de dezvoltare ale tehnologiei ABS

Conform anchetei, calea procesului ABS este împărțită în principal în metoda de altoire a loțiunilor și metoda continuă în vrac. Rășina ABS a fost dezvoltată pe baza modificării rășinii de polistiren. În 1947, compania americană de cauciuc a adoptat procesul de amestecare pentru realizarea producției industriale de rășină ABS; În 1954, Borg-Wamer Company din Statele Unite a dezvoltat rășină ABS polimerizată cu grefă de loțiune și a realizat producția industrială. Apariția grefei de loțiune a promovat dezvoltarea rapidă a industriei ABS. Începând cu anii '70, tehnologia procesului de producție a ABS a intrat într -o perioadă de dezvoltare deosebită.

Metoda de altoire a loțiunii este un proces de producție avansat, care include patru etape: sinteza latexului butadienei, sinteza polimerului de grefă, sinteza stirenului și a polimerilor acrilonitrilici și a amestecului post-tratament. Fluxul de proces specific include unitatea PBL, unitatea de altoire, unitatea SAN și unitatea de amestecare. Acest proces de producție are un nivel ridicat de maturitate tehnologică și a fost aplicat pe scară largă la nivel mondial.

În prezent, tehnologia ABS matură provine în principal de la companii precum LG din Coreea de Sud, JSR în Japonia, Dow în Statele Unite, New Lake Oil Chemical Co., Ltd. în Coreea de Sud și Kellogg Technology din Statele Unite, toate din toate care au un nivel global de maturitate tehnologică. Odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei, procesul de producție al ABS se îmbunătățește și se îmbunătățește constant. În viitor, pot apărea procese de producție mai eficiente, ecologice și de economisire a energiei, aducând mai multe oportunități și provocări pentru dezvoltarea industriei chimice.

(7)Starea tehnică și tendința de dezvoltare a n-butanolului

Conform observațiilor, tehnologia principală pentru sinteza butanolului și octanolului la nivel mondial este procesul de sinteză de carbonil de joasă presiune în fază lichidă. Principalele materii prime pentru acest proces sunt propilena și gazul de sinteză. Printre ele, propilena provine în principal din auto -alimentare integrată, cu un consum unitar de propilenă între 0,6 și 0,62 tone. Gazul sintetic este preparat în cea mai mare parte din gaze sintetice pe bază de cărbune, cu un consum de unitate între 700 și 720 de metri cubi.

Tehnologia de sinteză a carbonilului de joasă presiune dezvoltată de Dow/David-procesul de circulație în fază lichidă are avantaje precum rata de conversie ridicată a propilenei, durata de viață lungă a serviciului de catalizator și emisiile reduse de trei deșeuri. Acest proces este în prezent cea mai avansată tehnologie de producție și este utilizat pe scară largă în întreprinderile chineze butanol și octanol.

Având în vedere că tehnologia Dow/David este relativ matură și poate fi utilizată în cooperare cu întreprinderile interne, multe întreprinderi vor acorda prioritate acestei tehnologii atunci când aleg să investească în construcția unităților de octanol butanol, urmată de tehnologia internă.

(8)Starea actuală și tendințele de dezvoltare ale tehnologiei poliacrilonitrilice

Polyacrilonitrilul (PAN) este obținut prin polimerizarea radicalilor liberi a acrilonitrilului și este un intermediar important în prepararea fibrelor acrilonitrilice (fibre acrilice) și a fibrelor de carbon pe bază de poliacrilonitril. Apare într -o formă de pulbere albă sau ușor galbenă, cu o temperatură de tranziție din sticlă de aproximativ 90℃. Poate fi dizolvat în solvenți organici polari, cum ar fi dimetilformamidă (DMF) și dimetil sulfoxid (DMSO), precum și în soluții apoase concentrate de săruri anorganice, cum ar fi tiocianatul și percloratul. Prepararea poliacrilonitrilului implică în principal polimerizarea soluției sau polimerizarea precipitațiilor apoase a acrilonitrilului (AN) cu monomeri secundari non-ionici și al treilea ionic.

Polyacrilonitrilul este utilizat în principal pentru fabricarea fibrelor acrilice, care sunt fibre sintetice fabricate din copolimeri acrilonitrili cu un procent de masă de peste 85%. În conformitate cu solvenții folosiți în procesul de producție, ei pot fi distinși ca dimetil sulfoxid (DMSO), dimetil acetamidă (DMAC), tiocianat de sodiu (NASCN) și formamidă dimetil (DMF). Principala diferență între diverși solvenți este solubilitatea lor în poliacrilonitril, ceea ce nu are un impact semnificativ asupra procesului specific de producție de polimerizare. În plus, în conformitate cu diferiții comononi, ei pot fi împărțiți în acid itaconic (IA), acrilat de metil (MA), acrilamidă (AM) și metacrilat de metil (MMA), etc. Diferiți monomeri Co au efecte diferite asupra cineticii și Proprietățile produsului reacțiilor de polimerizare.

Procesul de agregare poate fi un pas sau în două etape. O metodă de un pas se referă la polimerizarea acrilonitrilului și a comomerilor într -o stare de soluție simultan, iar produsele pot fi preparate direct în soluție de filare fără separare. Regula în două etape se referă la polimerizarea de suspensie a acrilonitrilului și a comomerilor din apă pentru a obține polimerul, care este separat, spălat, deshidratat și alte etape pentru a forma soluția de filare. În prezent, procesul de producție globală de poliacrilonitril este practic același, cu diferența de metode de polimerizare în aval și monomeri CO. În prezent, majoritatea fibrelor poliacrilonitrilice din diferite țări din întreaga lume sunt fabricate din copolimeri ternari, acrilonitrilul reprezentând 90% și adăugarea unui al doilea monomer cuprins între 5% și 8%. Scopul adăugării unui al doilea monomer este de a îmbunătăți rezistența mecanică, elasticitatea și textura fibrelor, precum și îmbunătățirea performanței de vopsire. Metodele utilizate frecvent includ MMA, MA, acetat de vinil, etc. împărțit în grupuri de coloranți cationici și grupuri de coloranți acid.

În prezent, Japonia este principalul reprezentant al procesului global de poliacrilonitril, urmat de țări precum Germania și Statele Unite. Întreprinderile reprezentative includ Zoltek, Hexcel, Cytec și Aldila din Japonia, Dongbang, Mitsubishi și Statele Unite, SGL din Germania și Grupul de plastic Formosa din Taiwan, China, China. În prezent, tehnologia globală a procesului de producție a poliacrilonitrilului este matură și nu există prea mult loc pentru îmbunătățirea produsului.