Þessi grein mun greina helstu vörur í C3 iðnaðarkeðju Kína og núverandi rannsóknar- og þróunarstefnu tækninnar.

(1)Núverandi staða og þróunarþróun pólýprópýlen (PP) tækni

Samkvæmt rannsókn okkar eru til ýmsar leiðir til að framleiða pólýprópýlen (PP) í Kína, þar á meðal mikilvægustu aðferðirnar eru umhverfisvænar pípur fyrir heimili, Unipol aðferð Daoju fyrirtækisins, Spheriol aðferð LyondellBasell fyrirtækisins, Innovene aðferð Ineos fyrirtækisins, Novolen aðferð Nordic Chemical fyrirtækisins og Spherizone aðferð LyondellBasell fyrirtækisins. Þessar aðferðir eru einnig mikið notaðar af kínverskum PP fyrirtækjum. Þessar tæknir stjórna að mestu leyti umbreytingarhlutfalli própýlens á bilinu 1,01-1,02.

Heimilisframleiðsla á hringlaga pípum notar sjálfstætt þróaðan ZN hvata, sem nú er ríkjandi í annarri kynslóð hringlaga pípuferlistækni. Þetta ferli byggir á sjálfstætt þróuðum hvötum, ósamhverfri rafeindagjafatækni og tvíþættri handahófskenndri samfjölliðun própýlen bútadíen og getur framleitt einsleita fjölliðun, handahófskennda samfjölliðun etýlen própýlen, handahófskennda samfjölliðun própýlen bútadíen og höggþolna samfjölliðun PP. Til dæmis hafa fyrirtæki eins og Shanghai Petrochemical Third Line, Zhenhai Refining and Chemical First and Second Lines og Maoming Second Line öll notað þetta ferli. Með fjölgun nýrra framleiðsluaðstöðu í framtíðinni er búist við að þriðju kynslóð umhverfispípuferlisins muni smám saman verða ríkjandi umhverfispípuferli fyrir heimili.

Með Unipol-ferlinu er hægt að framleiða einsleit fjölliður í iðnaði með bræðsluflæðishraða (MFR) á bilinu 0,5~100g/10 mín. Að auki getur massahlutfall etýlen fjölliðu einliða í handahófskenndum fjölliðum náð 5,5%. Þetta ferli getur einnig framleitt iðnaðarframleidda handahófskennda fjölliðu af própýleni og 1-búteni (viðskiptaheiti CE-FOR) með allt að 14% gúmmímassahlutfall. Massahlutfall etýlen í höggdeyfandi fjölliðunni sem framleidd er með Unipol-ferlinu getur náð 21% (massahlutfall gúmmís er 35%). Ferlið hefur verið notað í verksmiðjum fyrirtækja eins og Fushun Petrochemical og Sichuan Petrochemical.

Innovene-ferlið getur framleitt einsleitar fjölliðuafurðir með breitt svið bræðsluflæðishraða (MFR), sem getur náð 0,5-100 g/10 mín. Seigja afurðarinnar er hærri en í öðrum gasfasa fjölliðunarferlum. MFR handahófskenndra fjölliðuafurða er 2-35 g/10 mín, með massahlutfall etýlen á bilinu 7% til 8%. MFR höggþolinna fjölliðuafurða er 1-35 g/10 mín, með massahlutfall etýlen á bilinu 5% til 17%.

Eins og er er almenn framleiðslutækni fyrir pólýprópýlen í Kína mjög þroskuð. Ef við tökum sem dæmi fyrirtæki sem framleiða olíubundið pólýprópýlen, þá er enginn marktækur munur á framleiðslueininganotkun, vinnslukostnaði, hagnaði o.s.frv. milli fyrirtækja. Frá sjónarhóli framleiðsluflokka sem falla undir mismunandi ferli geta almenn ferli náð yfir allan vöruflokkinn. Hins vegar, miðað við raunverulega framleiðsluflokka núverandi fyrirtækja, er verulegur munur á pólýprópýlenvörum milli mismunandi fyrirtækja vegna þátta eins og landfræði, tæknilegra hindrana og hráefna.

(2)Núverandi staða og þróunarþróun akrýlsýrutækni

Akrýlsýra er mikilvægt lífrænt hráefni sem er mikið notað í framleiðslu á límum og vatnsleysanlegum húðunum og er einnig almennt unnið í bútýlakrýlat og aðrar vörur. Samkvæmt rannsóknum eru til ýmsar framleiðsluaðferðir fyrir akrýlsýru, þar á meðal klóretanólaðferð, sýanóetanólaðferð, háþrýstings Reppe aðferð, enón aðferð, bætt Reppe aðferð, formaldehýð etanól aðferð, akrýlnítríl vatnsrof aðferð, etýlen aðferð, própýlen oxunaraðferð og líffræðileg aðferð. Þó að til séu ýmsar aðferðir við undirbúning akrýlsýru, og flestar þeirra hafi verið notaðar í iðnaði, er algengasta framleiðsluferlið um allan heim ennþá bein oxun própýlens í akrýlsýru.

Hráefnin sem notuð eru til að framleiða akrýlsýru með oxun própýlens eru aðallega vatnsgufa, loft og própýlen. Í framleiðsluferlinu gangast þessi þrjú undir oxunarviðbrögð í ákveðnu hlutfalli í gegnum hvatalagið. Própýlen er fyrst oxað í akrólein í fyrsta hvarfinu og síðan oxað áfram í akrýlsýru í öðrum hvarfinu. Vatnsgufa gegnir þynningarhlutverki í þessu ferli, kemur í veg fyrir sprengingar og bælir niður aukaverkanir. Hins vegar, auk þess að framleiða akrýlsýru, myndar þetta viðbragðsferli einnig ediksýru og kolefnisoxíð vegna aukaverkana.

Samkvæmt rannsókn Pingtou Ge liggur lykillinn að tækni akrýlsýruoxunar í vali á hvata. Meðal fyrirtækja sem geta boðið upp á akrýlsýrutækni með própýlenoxun eru Sohio í Bandaríkjunum, Japan Catalyst Chemical Company, Mitsubishi Chemical Company í Japan, BASF í Þýskalandi og Japan Chemical Technology.

Sohio-ferlið í Bandaríkjunum er mikilvægt ferli til að framleiða akrýlsýru með própýlenoxun, sem einkennist af því að própýlen, loft og vatnsgufa eru sett samtímis í tvo raðtengda hvarfgeyma með föstum rúmi, og MoBi og Mo-V fjölþátta málmoxíð eru notuð sem hvata, talið í sömu röð. Með þessari aðferð getur einhliða uppskera akrýlsýru náð um 80% (mólhlutfalli). Kosturinn við Sohio-aðferðina er að tveir raðtengdir hvarfgeymar geta aukið líftíma hvata, allt að 2 ár. Hins vegar hefur þessi aðferð þann ókost að ekki er hægt að endurheimta óhvarfað própýlen.

Aðferð BASF: Frá síðari hluta sjöunda áratugarins hefur BASF stundað rannsóknir á framleiðslu akrýlsýru með própýlenoxun. BASF aðferðin notar MoBi eða MoCo hvata fyrir própýlenoxunarviðbrögðin og einhliða ávöxtun akróleins sem fæst getur náð um 80% (mólhlutfalli). Síðar, með því að nota Mo, W, V og Fe hvata, var akrólein oxað frekar í akrýlsýru, með hámarks einhliða ávöxtun upp á um 90% (mólhlutfall). Líftími hvata með BASF aðferðinni getur náð 4 árum og ferlið er einfalt. Hins vegar hefur þessi aðferð galla eins og hátt leysiefnis suðumark, tíð þrif á búnaði og mikla heildarorkunotkun.

Japönsk hvataaðferð: Tveir fastir hvarfar í röð og samsvarandi sjö turna aðskilnaðarkerfi eru einnig notaðir. Fyrsta skrefið er að sía frumefnið Co inn í MoB hvata sem hvarfhvata og nota síðan Mo, V og Cu samsett málmoxíð sem aðalhvata í öðrum hvarfinu, studd af kísil og blýmónoxíði. Með þessari aðferð er einhliða afköst akrýlsýru um það bil 83-86% (mólhlutfall). Japanska hvataaðferðin notar einn staflaðan fastan hvarfbeðshvarf og sjö turna aðskilnaðarkerfi, með háþróuðum hvötum, mikilli heildarafköstum og lágri orkunotkun. Þessi aðferð er nú ein af háþróaðri framleiðsluferlunum, sambærileg við Mitsubishi ferlið í Japan.

(3)Núverandi staða og þróunarþróun bútýlakrýlattækni

Bútýlakrýlat er litlaus, gegnsær vökvi sem er óleysanlegur í vatni og hægt er að blanda honum við etanól og eter. Þetta efnasamband þarf að geyma á köldum og loftræstum stað. Akrýlsýra og esterar hennar eru mikið notaðir í iðnaði. Þau eru ekki aðeins notuð til að framleiða mjúkar einliður úr akrýlat leysiefna- og húðlímum, heldur er einnig hægt að gera þau einsleit, samfjölliðuð og grædd samfjölliðuð til að verða fjölliðueinliður og nota sem milliefni fyrir lífræna myndun.

Eins og er felst framleiðsluferli bútýlakrýlats aðallega í því að akrýlsýru og bútanól hvarfast í viðurvist tólúensúlfónsýru til að mynda bútýlakrýlat og vatn. Esterunarviðbrögðin sem falla undir þetta ferli eru dæmigerð afturkræf viðbrögð og suðumark akrýlsýru og bútýlakrýlatsafurðarinnar eru mjög nálægt hvor annarri. Þess vegna er erfitt að aðskilja akrýlsýru með eimingu og óhvarfað akrýlsýru er ekki hægt að endurvinna.

Þetta ferli kallast bútýlakrýlat esterunaraðferð, aðallega frá Jilin Petrochemical Engineering Research Institute og öðrum skyldum stofnunum. Þessi tækni er þegar mjög þroskuð og stjórnun á einingarnotkun akrýlsýru og n-bútanóls er mjög nákvæm og hægt er að stjórna einingarnotkuninni innan 0,6. Ennfremur hefur þessi tækni þegar náð fram samvinnu og yfirfærslu.

(4)Núverandi staða og þróunarþróun CPP-tækni

CPP-filma er framleidd úr pólýprópýleni sem aðalhráefni með sérstökum vinnsluaðferðum eins og T-laga pressu. Þessi filma hefur framúrskarandi hitaþol og vegna eðlislægra hraðkælingareiginleika getur hún myndað framúrskarandi sléttleika og gegnsæi. Þess vegna er CPP-filma kjörið efni fyrir umbúðir sem krefjast mikillar gegnsæis. Algengasta notkun CPP-filmu er í matvælaumbúðum, svo og í framleiðslu á álhúðun, lyfjaumbúðum og varðveislu ávaxta og grænmetis.

Eins og er er framleiðsluferli CPP-filma aðallega samútdráttarsteypa. Þetta framleiðsluferli samanstendur af mörgum útdráttarvélum, fjölrásardreifurum (almennt þekktum sem „fóðrurum“), T-laga deyjahausum, steypukerfum, láréttum togkerfum, sveiflukerfum og vindingarkerfum. Helstu einkenni þessa framleiðsluferlis eru góður yfirborðsglans, mikil flatnæmi, lítil þykktarþol, góð vélræn teygjugeta, góður sveigjanleiki og gott gegnsæi framleiddra þunnfilmuafurða. Flestir framleiðendur CPP um allan heim nota samútdráttarsteypuaðferðina til framleiðslu og búnaðartæknin er þroskuð.

Frá miðjum níunda áratugnum hefur Kína byrjað að kynna erlendan búnað til framleiðslu á steypufilmum, en flestir þeirra eru einlagsbyggingar og tilheyra frumþrepi. Eftir að hafa gengið inn í tíunda áratuginn kynnti Kína framleiðslulínur fyrir fjöllaga sampólýmer steypufilmur frá löndum eins og Þýskalandi, Japan, Ítalíu og Austurríki. Þessi innflutti búnaður og tækni eru aðalkrafturinn í kínverska steypufilmuiðnaðinum. Helstu birgjar búnaðar eru meðal annars þýska fyrirtækið Bruckner, Bartenfield, Leifenhauer og austurríska fyrirtækið Orchid. Frá árinu 2000 hefur Kína kynnt til sögunnar fullkomnari framleiðslulínur og búnaður sem framleiddur er innanlands hefur einnig þróast hratt.

Hins vegar, samanborið við alþjóðlegt háþróað stig, er enn ákveðið bil í sjálfvirkni, vogunarstýringu og útdráttarkerfi, sjálfvirkri stillingu á þykkt filmu, netkerfi fyrir endurheimt brúnaefnis og sjálfvirkri vindingu innlendra steypufilmubúnaðar. Sem stendur eru helstu birgjar búnaðar fyrir CPP filmutækni meðal annars þýsku fyrirtækin Bruckner, Leifenhauser og austurrísku fyrirtækin Lanzin. Þessir erlendu birgjar hafa verulega kosti hvað varðar sjálfvirkni og aðra þætti. Hins vegar er núverandi ferli þegar nokkuð þroskað og hraði umbóta í búnaðartækni er hægur og í grundvallaratriðum er enginn þröskuldur fyrir samstarfi.

(5)Núverandi staða og þróunarþróun akrýlónítríltækni

Própýlenammoníaksoxunartækni er nú helsta framleiðsluleiðin fyrir akrýlnítríl í atvinnuskyni og næstum allir framleiðendur akrýlnítríls nota BP (SOHIO) hvata. Hins vegar eru einnig margir aðrir hvataframleiðendur til að velja úr, svo sem Mitsubishi Rayon (áður Nitto) og Asahi Kasei frá Japan, Ascend Performance Material (áður Solutia) frá Bandaríkjunum og Sinopec.

Meira en 95% akrýlnítrílverksmiðja um allan heim nota própýlen ammóníak oxunartækni (einnig þekkt sem sohio ferlið) sem BP var brautryðjandi í og ​​þróaði. Þessi tækni notar própýlen, ammóníak, loft og vatn sem hráefni og fer inn í hvarfefnið í ákveðnu hlutfalli. Undir áhrifum fosfór mólýbden bismúts eða antimon járn hvata sem eru studdir á kísilgeli, myndast akrýlnítríl við hitastig upp á 400-500°C.℃og loftþrýstingur. Síðan, eftir röð af hlutleysingar-, frásogs-, útdráttar-, afhýdrósýanunar- og eimingarskrefum, fæst lokaafurðin akrýlnítríl. Einhliða uppskera þessarar aðferðar getur náð 75% og aukaafurðirnar eru asetónítríl, vetnissýaníð og ammóníumsúlfat. Þessi aðferð hefur hæsta iðnaðarframleiðslugildi.

Frá árinu 1984 hefur Sinopec gert langtímasamning við INEOS og hefur fengið leyfi til að nota einkaleyfisvarða akrýlnítríl tækni INEOS í Kína. Eftir ára þróun hefur Sinopec Shanghai Petrochemical Research Institute þróað tæknilega leið til að oxa própýlen ammóníak til að framleiða akrýlnítríl og byggt annan áfanga 130.000 tonna akrýlnítríl verkefnis Sinopec Anqing Branch. Verkefnið var sett í gang með góðum árangri í janúar 2014, sem jók árlega framleiðslugetu akrýlnítríls úr 80.000 tonnum í 210.000 tonn og varð mikilvægur hluti af akrýlnítríl framleiðslugrunni Sinopec.

Nú á dögum eru fyrirtæki um allan heim með einkaleyfi á tækni til oxunar própýlenammoníaks meðal annars BP, DuPont, Ineos, Asahi Chemical og Sinopec. Þetta framleiðsluferli er þroskað og auðvelt að nálgast, og Kína hefur einnig náð að staðfæra þessa tækni og afköst hennar eru ekki síðri en erlend framleiðslutækni.

(6)Núverandi staða og þróunarþróun ABS-tækni

Samkvæmt rannsókninni skiptist ferli ABS-tækja aðallega í húðígræðsluaðferð og samfellda magnframleiðsluaðferð. ABS-plastefni var þróað með breytingum á pólýstýrenplastefni. Árið 1947 innleiddi bandarískt gúmmífyrirtæki blöndunaraðferð til að ná iðnaðarframleiðslu á ABS-plastefni; Árið 1954 þróaði bandaríska fyrirtækið BORG-WAMER ABS-plastefni með húðígræðslu og hóf iðnaðarframleiðslu. Tilkoma húðígræðslu stuðlaði að hraðri þróun ABS-iðnaðarins. Frá áttunda áratugnum hefur framleiðslutækni ABS gengið í gegnum mikla þróun.

Ígræðsla með lotion er háþróað framleiðsluferli sem felur í sér fjögur skref: myndun bútadíen latex, myndun ígræðingarpólýmers, myndun stýrens og akrýlnítríl fjölliða og eftirvinnslu blöndunar. Sérstakt ferli felur í sér PBL-einingu, ígræðingareiningu, SAN-einingu og blöndunareiningu. Þetta framleiðsluferli hefur mikla tæknilega þroska og hefur verið mikið notað um allan heim.

Sem stendur kemur þroskuð ABS-tækni aðallega frá fyrirtækjum eins og LG í Suður-Kóreu, JSR í Japan, Dow í Bandaríkjunum, New Lake Oil Chemical Co., Ltd. í Suður-Kóreu og Kellogg Technology í Bandaríkjunum, sem öll eru leiðandi í tækniþroska á heimsvísu. Með sífelldri þróun tækni er framleiðsluferli ABS einnig stöðugt að batna og bæta. Í framtíðinni gætu skilvirkari, umhverfisvænni og orkusparandi framleiðsluferli komið fram, sem færi bæði fleiri tækifæri og áskoranir fyrir þróun efnaiðnaðarins.

(7)Tæknileg staða og þróunarþróun n-bútanóls

Samkvæmt athugunum er aðaltæknin til myndunar bútanóls og oktanóls um allan heim fljótandi fasa hringlaga lágþrýstings karbónýlmyndunarferli. Helstu hráefnin fyrir þetta ferli eru própýlen og myndunargas. Meðal þeirra er própýlen aðallega framleitt með samþættri sjálfsframleiðslu, þar sem notkun própýlens er á bilinu 0,6 til 0,62 tonn. Tilbúið gas er að mestu leyti framleitt úr útblástursgasi eða tilbúnu gasi sem byggir á kolum, þar sem notkun er á bilinu 700 til 720 rúmmetrar.

Lágþrýstings karbónýlmyndunartæknin sem Dow/David þróaði – vökvafasa hringrásarferli hefur kosti eins og hátt própýlen umbreytingarhlutfall, langan líftíma hvata og minni losun þriggja úrgangsefna. Þetta ferli er nú fullkomnasta framleiðslutæknin og er mikið notað í kínverskum bútanól- og oktanólfyrirtækjum.

Þar sem tækni Dow/David er tiltölulega þroskuð og hægt er að nota hana í samvinnu við innlend fyrirtæki, munu mörg fyrirtæki forgangsraða þessari tækni þegar þau velja að fjárfesta í smíði bútanól-oktanól-eininga, og síðan innlendri tækni.

(8)Núverandi staða og þróunarþróun pólýakrýlnítríl tækni

Pólýakrýlónítríl (PAN) fæst með sindurefnapólýmerun á akrýlónítríli og er mikilvægt milliefni við framleiðslu á akrýlónítríltrefjum (akrýltrefjum) og koltrefjum sem byggjast á pólýakrýlónítríli. Það kemur fram sem hvítt eða örlítið gult, ógegnsætt duftform, með glerhita upp á um 90°C.℃Það er hægt að leysa það upp í pólskum lífrænum leysum eins og dímetýlformamíði (DMF) og dímetýlsúlfoxíði (DMSO), sem og í þéttum vatnslausnum af ólífrænum söltum eins og þíósýanati og perklórati. Undirbúningur pólýakrýlnítríls felur aðallega í sér lausnarfjölliðun eða vatnskennda úrfellingarfjölliðun akrýlnítríls (AN) með ójónískum öðrum einliðum og jónískum þriðju einliðum.

Pólýakrýlnítríl er aðallega notað til að framleiða akrýltrefjar, sem eru tilbúnar trefjar úr akrýlnítríl samfjölliðum með massahlutfall yfir 85%. Samkvæmt leysunum sem notuð eru í framleiðsluferlinu má greina þær í dímetýlsúlfoxíð (DMSO), dímetýlasetamíð (DMAc), natríumþíósýanat (NaSCN) og dímetýlformamíð (DMF). Helsti munurinn á hinum ýmsu leysum er leysni þeirra í pólýakrýlnítríli, sem hefur ekki marktæk áhrif á tiltekið fjölliðunarframleiðsluferli. Að auki, samkvæmt mismunandi sameiningum, má skipta þeim í ítakónsýru (IA), metýlakrýlat (MA), akrýlamíð (AM) og metýlmetakrýlat (MMA) o.s.frv. Mismunandi sameiningar hafa mismunandi áhrif á hvarfhraða og eiginleika fjölliðunarviðbragða.

Sameiningarferlið getur verið eins eða tveggja þrepa. Eins þreps aðferð vísar til fjölliðunar akrýlnítríls og sameininga í uppleystu ástandi í einu, og afurðirnar er hægt að framleiða beint í spunalausn án aðskilnaðar. Tveggja þrepa reglan vísar til sviflausnarfjölliðunar akrýlnítríls og sameininga í vatni til að fá fjölliðuna, sem er aðskilin, þvegin, þurrkuð og önnur skref notuð til að mynda spunalausnina. Eins og er er alþjóðlegt framleiðsluferli pólýakrýlnítríls í grundvallaratriðum það sama, en munurinn er á niðurstreymisfjölliðunaraðferðum og sameiningum. Eins og er eru flestar pólýakrýlnítríl trefjar í ýmsum löndum um allan heim gerðar úr þríþættum samfjölliðum, þar sem akrýlnítríl er 90% og viðbót annarrar einliðu er á bilinu 5% til 8%. Tilgangurinn með því að bæta við annarri einliðu er að auka vélrænan styrk, teygjanleika og áferð trefjanna, sem og að bæta litunargetu. Algengar aðferðir eru meðal annars MMA, MA, vínýlasetat, o.s.frv. Viðbótarmagn þriðju einliðunnar er 0,3% -2%, með það að markmiði að kynna ákveðinn fjölda vatnssækinna litarefnahópa til að auka sækni trefja við litarefni, sem eru skipt í katjóníska litarefnahópa og súra litarefnahópa.

Sem stendur er Japan helsta fulltrúi alþjóðlegrar framleiðslu á pólýakrýlnítríli, og Þýskaland og Bandaríkin fylgja í kjölfarið. Meðal fyrirtækja sem koma fram eru Zoltek, Hexcel, Cytec og Aldila frá Japan, Dongbang og Mitsubishi frá Bandaríkjunum, SGL frá Þýskalandi og Formosa Plastics Group frá Taívan í Kína. Eins og er er alþjóðleg framleiðslutækni pólýakrýlnítríls þroskuð og ekki er mikið svigrúm til að bæta vöruna.