Á undanförnum árum hefur tækniframleiðsla í efnaiðnaði Kína tekið miklum framförum, sem hefur leitt til fjölbreytni í framleiðsluaðferðum efna og aðgreiningar á samkeppnishæfni efnamarkaðarins. Þessi grein fjallar aðallega um mismunandi framleiðsluferli epoxyprópans.

Samkvæmt rannsókninni eru þrjár aðferðir til að framleiða epoxy própan, þ.e. klórhýdrín aðferðin, samoxunar aðferðin (Halcon aðferðin) og bein oxunar aðferðin með vetnisperoxíði (HPPO). Eins og er eru klórhýdrín aðferðin og HPPO aðferðin helstu framleiðsluaðferðirnar á epoxy própani.

Klórhýdrínaðferðin er aðferð til að framleiða epoxyprópan með því að nota própýlen og klórgas sem hráefni með ferlum eins og klórhýdrínun, sápun og eimingu. Þetta ferli gefur mikla afköst af epoxyprópani, en það myndar einnig mikið magn af skólpi og útblásturslofttegundum, sem hefur veruleg áhrif á umhverfið.

Samoxunaraðferðin er ferli til að framleiða própýlenoxíð með því að nota própýlen, etýlbensen og súrefni sem hráefni. Fyrst hvarfast etýlbensen við loft til að framleiða etýlbensenperoxíð. Síðan gengst etýlbensenperoxíð undir hringmyndunarviðbrögð með própýleni til að framleiða epoxyprópan og fenýletanól. Þetta ferli er tiltölulega flókið og framleiðir margar aukaafurðir, og því hefur það einnig neikvæð áhrif á umhverfið.

HPPO aðferðin er ferli þar sem metanól, própýlen og vetnisperoxíð í massahlutfallinu 4,2:1,3:1 er bætt við hvarfefni sem inniheldur zeólít títan sílikat hvata (TS-1) til að bregðast við. Þetta ferli getur umbreytt 98% af vetnisperoxíði og sértækni epoxy própans getur náð 95%. Lítið magn af að hluta til hvarfuðu própýleni er hægt að endurvinna aftur í hvarfefnið til endurnotkunar.

Mikilvægast er að epoxy-própanið sem framleitt er með þessari aðferð er eina varan sem leyfð er til útflutnings í Kína.

Við reiknum verðþróunina frá 2009 til miðs árs 2023 og fylgjumst með breytingum á framleiðslu epíklórhýdríns og HPPO-ferla síðustu 14 ár.

Epíklórhýdrín aðferðin

1.Epíklórhýdrínaðferðin er arðbær að mestu leyti. Á síðustu 14 árum hefur framleiðsluhagnaður epíklórhýdríns með klórhýdrínaðferðinni náð hæstu upphæð árið 2021, eða 8358 júan/tonn. Hins vegar var lítilsháttar tap árið 2019, upp á 55 júan/tonn.

2.Sveiflur í hagnaði af epíklórhýdrínaðferðinni eru í samræmi við verðsveiflur á epíklórhýdríni. Þegar verð á epoxyprópani hækkar, eykst framleiðsluhagnaður epíklórhýdrínaðferðarinnar einnig í samræmi við það. Þessi samræmi endurspeglar sameiginleg áhrif breytinga á framboði og eftirspurn á markaði og vöruverðmæti á verð þessara tveggja vara. Til dæmis jókst notkun á mjúkum froðupólýeter verulega árið 2021 vegna faraldursins, sem aftur hækkaði verð á epoxyprópani og skapaði að lokum sögulegt hámark í hagnaðarframlegð epíklórhýdrínframleiðslu.

3.Verðsveiflur á própýleni og própýlenoxíði sýna langtímaþróun, en í flestum tilfellum er verulegur munur á sveifluvíddinni á milli þessara tveggja. Þetta bendir til þess að verð á própýleni og epíklórhýdríni sé undir áhrifum mismunandi þátta, þar sem própýlenverð hefur sérstaklega mikil áhrif á framleiðslu epíklórhýdríns. Þar sem própýlen er aðalhráefnið fyrir framleiðslu epíklórhýdríns munu verðsveiflur þess hafa veruleg áhrif á framleiðslukostnað epíklórhýdrínframleiðslu.

Í heildina hefur framleiðsluhagnaður epíklórhýdríns í Kína verið arðbær stærstan hluta síðustu 14 ára og sveiflur í hagnaði eru í samræmi við verðsveiflur á epíklórhýdríni. Verð á própýleni er mikilvægur þáttur sem hefur áhrif á framleiðsluhagnað epíklórhýdríns í Kína.

HPPO aðferð epoxy própan

1.Kínverska HPPO aðferðin fyrir epoxyprópan hefur verið arðbær lengst af, en arðsemi hennar er almennt minni samanborið við klórhýdrín aðferðina. Á mjög skömmum tíma varð tap á epoxyprópani með HPPO aðferðinni og lengst af var hagnaðurinn marktækt lægri en með klórhýdrín aðferðinni.

2.Vegna mikillar hækkunar á verði epoxyprópans árið 2021 náði hagnaður af HPPO epoxyprópani sögulegu hámarki árið 2021 og náði hámarki upp á 6611 júan/tonn. Hins vegar er enn næstum 2000 júan/tonn munur á þessu hagnaðarstigi og klórhýdrínaðferðinni. Þetta bendir til þess að þó að HPPO aðferðin hafi kosti á ákveðnum sviðum, þá hefur klórhýdrínaðferðin samt sem áður verulega kosti hvað varðar heildararðsemi.

3.Að auki, með því að reikna út hagnað af HPPO aðferðinni með því að nota 50% vetnisperoxíðverð, kom í ljós að engin marktæk fylgni er milli verðs vetnisperoxíðs og verðsveiflna á própýleni og própýlenoxíði. Þetta bendir til þess að hagnaður af HPPO aðferð Kína fyrir epoxyprópan sé bundinn af verði própýlens og vetnisperoxíðs í mikilli styrk. Vegna náins fylgni milli verðsveiflna á þessum hráefnum og milliafurðum og þátta eins og framboðs og eftirspurnar á markaði og framleiðslukostnaðar, hefur það haft veruleg áhrif á framleiðsluhagnað epoxyprópans með því að nota HPPO aðferðina.

Sveiflur í framleiðsluhagnaði á kínverska epoxýprópani sem framleitt er með HPPO-aðferðinni síðustu 14 ár hafa sýnt að það hefur verið arðbært að mestu leyti en arðsemin er lítil. Þótt það hafi kosti á ákveðnum sviðum þarf almennt að bæta arðsemi þess. Á sama tíma hefur verðsveiflur á hráefnum og milliafurðum, sérstaklega própýleni og vetnisperoxíði með mikilli styrk, mikil áhrif á hagnað af epoxýprópani sem framleitt er með HPPO-aðferðinni. Þess vegna þurfa framleiðendur að fylgjast náið með markaðsþróun og aðlaga framleiðsluaðferðir sínar á sanngjarnan hátt til að ná sem bestum hagnaði.

Áhrif helstu hráefna á kostnað þeirra samkvæmt tveimur framleiðsluferlum

1.Þótt sveiflur í hagnaði epíklórhýdrínaðferðarinnar og HPPO aðferðarinnar sýni samræmi, þá er verulegur munur á áhrifum hráefna á hagnað þeirra. Þessi munur bendir til þess að munur sé á kostnaðarstjórnun og hagnaðarstýringargetu þessara tveggja framleiðsluferla þegar tekist er á við sveiflur í hráefnisverði.

2.Í klórhýdrínaðferðinni nær hlutfall própýlens af kostnaði að meðaltali 67%, sem nemur meira en helmingi tilfellanna, og nær hámarki 72%. Þetta bendir til þess að í framleiðsluferli klórhýdríns hafi kostnaður við própýlen mest áhrif á þyngd. Þess vegna hafa sveiflur í própýlenverði bein áhrif á kostnað og hagnað af framleiðslu epíklórhýdríns með klórhýdrínaðferðinni. Þessi athugun er í samræmi við langtímaþróun hagnaðar og sveiflna í própýlenverði í framleiðslu epíklórhýdríns með klórhýdrínaðferðinni sem áður var getið.

Hins vegar er meðaláhrif própýlens á kostnað í HPPO-aðferðinni 61%, þar sem sum efni hafa mest áhrif með 68% og minnst með 55%. Þetta bendir til þess að í HPPO-framleiðsluferlinu, þótt kostnaðaráhrif própýlens séu mikil, eru þau ekki eins sterk og áhrif klórhýdrín-aðferðarinnar á kostnað þess. Þetta gæti stafað af verulegum áhrifum annarra hráefna eins og vetnisperoxíðs sem notað er í HPPO-framleiðsluferlinu á kostnað, sem dregur úr áhrifum sveiflna í própýlenverði á kostnað.

3.Ef verð á própýleni sveiflast um 10%, þá munu kostnaðaráhrif klórhýdrínaðferðarinnar vera meiri en áhrif HPPO aðferðarinnar. Þetta þýðir að þegar verð á própýleni sveiflast, þá hefur það meiri áhrif á kostnað klórhýdrínaðferðarinnar, og hlutfallslega séð hefur HPPO aðferðin betri kostnaðarstjórnun og hagnaðarstýringu. Þessi athugun undirstrikar enn og aftur muninn á viðbrögðum við sveiflum í hráefnisverði milli mismunandi framleiðsluferla.

Samræmi er í hagnaðarsveiflum milli kínversku klórhýdrínaðferðarinnar og HPPO aðferðarinnar fyrir epoxy própan, en það er munur á áhrifum hráefna á hagnað þeirra. Þegar tekist er á við sveiflur í hráefnisverði sýna framleiðsluferlin tvö mismunandi getu til kostnaðarstjórnunar og hagnaðarstýringar. Meðal þeirra er klórhýdrínaðferðin næmari fyrir sveiflum í própýlenverði, en HPPO aðferðin hefur góða áhættuþol. Þessi lögmál hafa mikilvæga leiðsögn fyrir fyrirtæki við val á framleiðsluferlum og mótun framleiðsluáætlana.

Áhrif hjálparefna og hráefna á kostnað þeirra samkvæmt tveimur framleiðsluferlum

1.Áhrif fljótandi klórs á kostnað við framleiðslu epíklórhýdríns með klórhýdrínaðferð hafa aðeins verið að meðaltali 8% síðustu 14 árin og má jafnvel telja að það hafi nánast engin bein kostnaðaráhrif. Þessi athugun bendir til þess að fljótandi klór gegni tiltölulega litlu hlutverki í framleiðsluferli klórhýdríns og verðsveiflur þess hafa lítil áhrif á kostnað epíklórhýdríns sem framleitt er með klórhýdríni.

2.Kostnaðaráhrif vetnisperoxíðs með mikilli styrk á HPPO-aðferð epoxýprópans eru marktækt meiri en áhrif klórgass á kostnað klórhýdrín-aðferðarinnar. Vetnisperoxíð er lykiloxunarefni í HPPO-framleiðsluferlinu og verðsveiflur þess hafa bein áhrif á kostnað epoxýprópans í HPPO-ferlinu, næst á eftir própýleni. Þessi athugun undirstrikar mikilvæga stöðu vetnisperoxíðs í HPPO-framleiðsluferlinu.

3.Ef fyrirtækið framleiðir sitt eigið aukaafurð klórgass er hægt að hunsa kostnaðaráhrif klórgass á framleiðslu epíklórhýdríns. Þetta gæti stafað af tiltölulega litlu magni af aukaafurð klórgass, sem hefur tiltölulega takmörkuð áhrif á kostnað við framleiðslu epíklórhýdríns með klórhýdríni.

4.Ef notaður er 75% styrkur af vetnisperoxíði munu kostnaðaráhrif vetnisperoxíðs á HPPO aðferðina fyrir epoxýprópan fara yfir 30% og kostnaðaráhrifin munu halda áfram að aukast hratt. Þessi athugun bendir til þess að epoxýprópan sem framleitt er með HPPO aðferðinni verði ekki aðeins fyrir áhrifum af verulegum sveiflum í hráefninu própýleni, heldur einnig af verulegum sveiflum í verði vetnisperoxíðs. Vegna aukningar á styrk vetnisperoxíðs sem notaður er í HPPO framleiðsluferlinu upp í 75% eykst magn og kostnaður við vetnisperoxíð einnig í samræmi við það. Fleiri markaðsáhrifaþættir eru til staðar og sveiflur í hagnaði munu einnig aukast, sem mun hafa meiri áhrif á markaðsverð.

Það er verulegur munur á kostnaðaráhrifum aukahráefna fyrir framleiðsluferla epíklórhýdríns með klórhýdrínaðferðinni og HPPO aðferðinni. Áhrif fljótandi klórs á kostnað epíklórhýdríns sem framleitt er með klórhýdrínaðferðinni eru tiltölulega lítil, en áhrif vetnisperoxíðs á kostnað epíklórhýdríns sem framleitt er með HPPO aðferðinni eru meiri. Á sama tíma, ef fyrirtæki framleiðir sitt eigið aukaafurð klórgass eða notar mismunandi styrk vetnisperoxíðs, munu kostnaðaráhrif þess einnig vera mismunandi. Þessi lög hafa mikilvæga leiðsögn fyrir fyrirtæki við val á framleiðsluferlum, mótun framleiðsluáætlana og framkvæmd kostnaðarstýringar.

Miðað við núverandi gögn og þróun munu verkefni með epoxy própan í framtíðinni fara fram úr núverandi umfangi, þar sem flest ný verkefni munu nota HPPO aðferðina og etýlbensen samoxunaraðferðina. Þetta fyrirbæri mun leiða til aukinnar eftirspurnar eftir hráefnum eins og própýleni og vetnisperoxíði, sem mun hafa meiri áhrif á kostnað við epoxy própan og heildarkostnað iðnaðarins.

Frá kostnaðarsjónarmiði geta fyrirtæki með samþætta iðnaðarkeðjulíkan betur stjórnað áhrifum hráefna og þar með dregið úr kostnaði og bætt samkeppnishæfni á markaði. Þar sem flest ný verkefni fyrir epoxyprópan í framtíðinni munu nota HPPO aðferðina, mun eftirspurn eftir vetnisperoxíði einnig aukast, sem mun auka áhrif sveiflna í verði vetnisperoxíðs á kostnað epoxyprópans.

Þar að auki, vegna notkunar á etýlbensen samoxunaraðferð í nýjum verkefnum með epoxy própan í framtíðinni, mun eftirspurn eftir própýleni einnig aukast. Þess vegna munu áhrif sveiflna í própýlenverði á kostnað epoxy própans einnig aukast. Þessir þættir munu færa epoxy própan iðnaðinum fleiri áskoranir og tækifæri.

Almennt séð mun þróun epoxy-própan iðnaðarins í framtíðinni ráðast af áframhaldandi verkefnum og hráefnum. Fyrir fyrirtæki sem nota HPPO og etýlbensen samoxunaraðferðir þarf að huga betur að kostnaðarstýringu og þróun samþættingar iðnaðarkeðjunnar. Fyrir hráefnisbirgjar er nauðsynlegt að styrkja stöðugleika hráefnisframboðs og stjórna kostnaði til að bæta samkeppnishæfni á markaði.