Šiame straipsnyje bus analizuojami pagrindiniai Kinijos C3 pramonės grandinės produktai ir dabartinė technologijų tyrimų ir plėtros kryptis.

(1)Dabartinė polipropileno (PP) technologijos padėtis ir plėtros tendencijos

Remiantis mūsų tyrimu, Kinijoje yra įvairių polipropileno (PP) gamybos būdų, tarp kurių svarbiausi procesai yra vidaus aplinkos vamzdžių procesas, Daoju Company Unipol procesas, LyondellBasell Company Spheriol procesas, Ineos Company Innovene procesas, Novolen procesas. „Nordic Chemical Company“ ir „LyondellBasell Company“ Spherizone procesas.Šiuos procesus taip pat plačiai naudoja Kinijos PP įmonės.Šios technologijos dažniausiai kontroliuoja propileno konversijos greitį nuo 1,01 iki 1,02.

Buitinių žiedinių vamzdžių procese naudojamas nepriklausomai sukurtas ZN katalizatorius, kuriame šiuo metu dominuoja antrosios kartos žiedinių vamzdžių proceso technologija.Šis procesas pagrįstas nepriklausomai sukurtais katalizatoriais, asimetrine elektronų donoro technologija ir propileno butadieno dvejetainės atsitiktinės kopolimerizacijos technologija ir gali sukelti homopolimerizaciją, atsitiktinę etileno propileno kopolimerizaciją, propileno butadieno atsitiktinę kopolimerizaciją ir smūgiams atsparią kopolimerizaciją PP.Pavyzdžiui, tokios įmonės kaip Šanchajaus naftos chemijos trečioji linija, Zhenhai perdirbimo ir chemijos pirmoji ir antroji linija bei Maoming Second Line taikė šį procesą.Ateityje daugėjant naujų gamybos įrenginių, tikimasi, kad trečiosios kartos aplinkos vamzdžių procesas palaipsniui taps dominuojančiu vidaus aplinkos vamzdžių procesu.

Taikant „Unipol“ procesą galima pramoniniu būdu gaminti homopolimerus, kurių lydalo srauto greitis (MFR) yra 0,5–100 g/10 min.Be to, etileno kopolimero monomerų masės dalis atsitiktiniuose kopolimeruose gali siekti 5,5%.Šis procesas taip pat gali pagaminti pramoninį atsitiktinį propileno ir 1-buteno kopolimerą (prekinis pavadinimas CE-FOR), kurio gumos masės dalis yra iki 14%.Etileno masės dalis smūginiame kopolimere, pagamintame Unipol procesu, gali siekti 21% (gumos masės dalis yra 35%).Procesas buvo taikomas tokių įmonių kaip Fushun Petrochemical ir Sichuan Petrochemical patalpose.

Innovene procese galima pagaminti homopolimerinius gaminius su plačiu lydalo srauto (MFR) diapazonu, kuris gali siekti 0,5-100g/10min.Jo gaminio kietumas yra didesnis nei kitų dujų fazės polimerizacijos procesų.Atsitiktinių kopolimerų produktų MFR yra 2–35 g/10 min., o etileno masės dalis svyruoja nuo 7 % iki 8 %.Smūgiams atsparių kopolimerų gaminių MFR yra 1-35g/10min, o etileno masės dalis svyruoja nuo 5% iki 17%.

Šiuo metu pagrindinė PP gamybos technologija Kinijoje yra labai subrendusi.Kaip pavyzdį imant naftos pagrindu veikiančias polipropileno įmones, kiekvienoje įmonėje nėra didelio skirtumo tarp gamybos vieneto suvartojimo, perdirbimo sąnaudų, pelno ir pan.Kalbant apie gamybos kategorijas, kurias apima skirtingi procesai, pagrindiniai procesai gali apimti visą gaminio kategoriją.Tačiau, atsižvelgiant į esamų įmonių faktines produkcijos kategorijas, PP gaminiai įvairiose įmonėse labai skiriasi dėl tokių veiksnių kaip geografija, technologinės kliūtys ir žaliavos.

(2)Dabartinė akrilo rūgšties technologijos padėtis ir plėtros tendencijos

Akrilo rūgštis yra svarbi organinė cheminė žaliava, plačiai naudojama klijų ir vandenyje tirpių dangų gamyboje, taip pat dažnai perdirbama į butilakrilatą ir kitus produktus.Remiantis tyrimais, yra įvairių akrilo rūgšties gamybos procesų, įskaitant chloro etanolio metodą, cianoetanolio metodą, aukšto slėgio Reppe metodą, enono metodą, patobulintą Reppe metodą, formaldehido etanolio metodą, akrilnitrilo hidrolizės metodą, etileno metodą, propileno oksidacijos metodą ir biologinį. metodas.Nors yra įvairių akrilo rūgšties paruošimo būdų ir dauguma jų buvo taikomi pramonėje, labiausiai paplitęs gamybos procesas visame pasaulyje vis dar yra tiesioginis propileno oksidavimas į akrilo rūgštį.

Akrilo rūgšties gamybos propileno oksidacijos būdu žaliavos daugiausia yra vandens garai, oras ir propilenas.Gamybos proceso metu šie trys tam tikra dalimi vyksta oksidacijos reakcijos per katalizatoriaus sluoksnį.Pirmajame reaktoriuje propilenas pirmiausia oksiduojamas į akroleiną, o po to antrajame reaktoriuje toliau oksiduojamas į akrilo rūgštį.Šiame procese vandens garai atlieka praskiedimo vaidmenį, išvengdami sprogimų ir slopindami šalutinių reakcijų atsiradimą.Tačiau šis reakcijos procesas ne tik gamina akrilo rūgštį, bet ir dėl šalutinių reakcijų gamina acto rūgštį ir anglies oksidus.

Pingtou Ge tyrimo duomenimis, akrilo rūgšties oksidacijos proceso technologijos raktas yra katalizatorių parinkimas.Šiuo metu tokios įmonės, kurios gali teikti akrilo rūgšties technologijas propileno oksidacijos būdu, yra „Sohio“ JAV, „Japan Catalyst Chemical Company“, „Mitsubishi Chemical Company“ Japonijoje, „BASF“ Vokietijoje ir „Japan Chemical Technology“.

Sohio procesas Jungtinėse Amerikos Valstijose yra svarbus akrilo rūgšties gamybos procesas propileno oksidacijos būdu, kuriam būdingas propileno, oro ir vandens garų įvedimas į du nuosekliai sujungtus stacionariojo sluoksnio reaktorius ir naudojant Mo Bi ir Mo-V daugiakomponentinį metalą. atitinkamai oksidai kaip katalizatoriai.Taikant šį metodą, vienpusis akrilo rūgšties išeiga gali siekti apie 80% (molinis santykis).Sohio metodo privalumas yra tas, kad dviejų serijų reaktoriai gali padidinti katalizatoriaus tarnavimo laiką ir pasiekti iki 2 metų.Tačiau šio metodo trūkumas yra tas, kad nesureagavusio propileno negalima regeneruoti.

BASF metodas: nuo septintojo dešimtmečio pabaigos BASF atlieka akrilo rūgšties gamybos propileno oksidacijos būdu tyrimus.BASF metodu propileno oksidacijos reakcijai naudojami Mo Bi arba Mo Co katalizatoriai, o gauto akroleino vienkartinė išeiga gali siekti apie 80 % (molinis santykis).Vėliau, naudojant Mo, W, V ir Fe pagrindu pagamintus katalizatorius, akroleinas buvo toliau oksiduojamas iki akrilo rūgšties, o didžiausia vienpusė išeiga buvo apie 90% (molinis santykis).BASF metodo katalizatoriaus tarnavimo laikas gali siekti 4 metus, o procesas yra paprastas.Tačiau šis metodas turi trūkumų, tokių kaip aukšta tirpiklio virimo temperatūra, dažnas įrangos valymas ir didelės bendros energijos sąnaudos.

Japoniškas katalizatoriaus metodas: taip pat naudojami du nuoseklūs stacionarūs reaktoriai ir atitinkama septynių bokštų atskyrimo sistema.Pirmasis žingsnis yra infiltruoti elementą Co į Mo Bi katalizatorių kaip reakcijos katalizatorių, o tada naudoti Mo, V ir Cu sudėtinius metalų oksidus kaip pagrindinius katalizatorius antrajame reaktoriuje, palaikomą silicio dioksido ir švino monoksido.Šio proceso metu akrilo rūgšties išeiga yra maždaug 83–86% (molinis santykis).Japoniškas katalizatoriaus metodas apima vieną sukrautą stacionarų sluoksnį reaktorių ir 7 bokštų atskyrimo sistemą su pažangiais katalizatoriais, didele bendra išeiga ir mažomis energijos sąnaudomis.Šis metodas šiuo metu yra vienas iš pažangiausių gamybos procesų, prilygsta Mitsubishi procesui Japonijoje.

(3)Dabartinė butilo akrilato technologijos padėtis ir plėtros tendencijos

Butilo akrilatas yra bespalvis skaidrus skystis, netirpus vandenyje ir gali būti maišomas su etanoliu ir eteriu.Šį junginį reikia laikyti vėsiame ir vėdinamame sandėlyje.Akrilo rūgštis ir jos esteriai plačiai naudojami pramonėje.Jie ne tik naudojami minkštiems akrilato tirpiklių ir losjonų klijų monomerams gaminti, bet taip pat gali būti homopolimerizuoti, kopolimerizuoti ir skiepyti kopolimerizuoti, kad taptų polimerų monomerais ir naudojami kaip organinės sintezės tarpiniai produktai.

Šiuo metu butilo akrilato gamybos procesas daugiausia apima akrilo rūgšties ir butanolio reakciją, dalyvaujant toluensulfonrūgščiai, kad susidarytų butilakrilatas ir vanduo.Šiame procese dalyvaujanti esterifikavimo reakcija yra tipiška grįžtama reakcija, o akrilo rūgšties ir produkto butilakrilato virimo temperatūra yra labai artima.Todėl sunku atskirti akrilo rūgštį distiliuojant, o nesureagavusios akrilo rūgšties negalima perdirbti.

Šis procesas vadinamas butilo akrilato esterifikavimo metodu, daugiausia iš Jilin naftos chemijos inžinerijos tyrimų instituto ir kitų susijusių institucijų.Ši technologija jau labai subrendusi, o akrilo rūgšties ir n-butanolio vieneto suvartojimo kontrolė yra labai tiksli, galinti kontroliuoti vieneto suvartojimą per 0,6.Be to, ši technologija jau pasiekė bendradarbiavimą ir perdavimą.

(4)Dabartinė CPP technologijos padėtis ir plėtros tendencijos

CPP plėvelė yra pagaminta iš polipropileno, kaip pagrindinės žaliavos, naudojant specifinius apdorojimo metodus, tokius kaip T formos štampavimo ekstruzijos liejimas.Ši plėvelė pasižymi puikiu atsparumu karščiui ir dėl būdingų greito aušinimo savybių gali sudaryti puikų lygumą ir skaidrumą.Todėl pakavimo reikmėms, kurioms reikalingas didelis skaidrumas, tinkamiausia medžiaga yra CPP plėvelė.Plačiausiai CPP plėvelė naudojama maisto pakuotėse, taip pat aliuminio dangų gamyboje, farmacinėje pakuotėje, vaisių ir daržovių konservavimui.

Šiuo metu CPP plėvelių gamybos procesas daugiausia yra bendras ekstruzijos liejimas.Šį gamybos procesą sudaro keli ekstruderiai, kelių kanalų skirstytuvai (paprastai žinomi kaip „tiektuvai“), T formos štampavimo galvutės, liejimo sistemos, horizontalios traukos sistemos, osciliatoriai ir apvijų sistemos.Pagrindinės šio gamybos proceso savybės yra geras paviršiaus blizgumas, didelis plokštumas, mažas storio tolerancija, geras mechaninis pratęsimas, geras lankstumas ir geras gaminamų plonasluoksnių gaminių skaidrumas.Dauguma pasaulinių CPP gamintojų gamybai naudoja bendro ekstruzijos liejimo metodą, o įrangos technologija yra brandi.

Nuo devintojo dešimtmečio vidurio Kinija pradėjo diegti užsienio liejimo plėvelių gamybos įrangą, tačiau dauguma jų yra vieno sluoksnio konstrukcijos ir priklauso pirminiam etapui.Įžengusi į dešimtąjį dešimtmetį, Kinija pristatė kelių sluoksnių kopolimerinio liejimo plėvelių gamybos linijas iš tokių šalių kaip Vokietija, Japonija, Italija ir Austrija.Ši importuota įranga ir technologijos yra pagrindinė Kinijos filmų pramonės jėga.Pagrindiniai įrangos tiekėjai yra Vokietijos Bruckner, Bartenfield, Leifenhauer ir Austrijos Orchid.Nuo 2000 m. Kinija pristatė pažangesnes gamybos linijas, o šalyje gaminama įranga taip pat sparčiai vystėsi.

Tačiau, palyginti su tarptautiniu pažengusiu lygiu, vis dar yra tam tikras automatizavimo lygio spraga, svėrimo valdymo ekstruzijos sistema, automatinis štampo galvutės reguliavimo valdymo plėvelės storis, internetinė kraštų medžiagų atkūrimo sistema ir automatinė buitinės liejimo plėvelės įrangos apvija.Šiuo metu pagrindiniai CPP plėvelės technologijos įrangos tiekėjai yra Vokietijos Bruckner, Leifenhauser ir Austrijos Lanzin ir kt.Šie užsienio tiekėjai turi didelių pranašumų automatizavimo ir kitais aspektais.Tačiau dabartinis procesas jau gana subrendęs, o įrangos technologijos tobulėjimo tempas lėtas, o slenksčio bendradarbiavimui iš esmės nėra.

(5)Dabartinė akrilonitrilo technologijos būklė ir plėtros tendencijos

Propileno amoniako oksidacijos technologija šiuo metu yra pagrindinis komercinis akrilnitrilo gamybos būdas, o beveik visi akrilnitrilo gamintojai naudoja BP (SOHIO) katalizatorius.Tačiau galima rinktis ir iš daugybės kitų katalizatorių tiekėjų, tokių kaip Mitsubishi Rayon (anksčiau Nitto) ir Asahi Kasei iš Japonijos, Ascend Performance Material (anksčiau Solutia) iš JAV ir Sinopec.

Daugiau nei 95 % akrilnitrilo gamyklų visame pasaulyje naudoja propileno amoniako oksidacijos technologiją (taip pat žinomą kaip sohio procesą), kurią sukūrė ir sukūrė BP.Ši technologija kaip žaliavas naudoja propileną, amoniaką, orą, vandenį ir tam tikra dalimi patenka į reaktorių.Veikiant fosforo-molibdeno bismuto arba stibio geležies katalizatoriams ant silikagelio, akrilnitrilas susidaro 400–500 °C temperatūroje.℃ir atmosferos slėgį.Tada, atlikus keletą neutralizavimo, absorbcijos, ekstrahavimo, dehidrocianinimo ir distiliavimo etapų, gaunamas galutinis akrilnitrilo produktas.Vienkartinė šio metodo išeiga gali siekti 75%, o šalutiniai produktai yra acetonitrilas, vandenilio cianidas ir amonio sulfatas.Šis metodas turi didžiausią pramoninės produkcijos vertę.

Nuo 1984 m. Sinopec pasirašė ilgalaikę sutartį su INEOS ir gavo leidimą naudoti INEOS patentuotą akrilnitrilo technologiją Kinijoje.Po daugelio metų plėtros Sinopec Shanghai naftos chemijos tyrimų institutas sėkmingai sukūrė techninį propileno amoniako oksidacijos būdą akrilnitrilui gaminti ir sukonstravo antrąjį Sinopec Anqing filialo 130 000 tonų akrilonitrilo projekto etapą.Projektas sėkmingai pradėtas eksploatuoti 2014 m. sausio mėn., padidinus metinius akrilnitrilo gamybos pajėgumus nuo 80 000 tonų iki 210 000 tonų, tapdamas svarbia Sinopec akrilonitrilo gamybos bazės dalimi.

Šiuo metu visame pasaulyje propileno amoniako oksidacijos technologijos patentus turinčios bendrovės yra BP, DuPont, Ineos, Asahi Chemical ir Sinopec.Šis gamybos procesas yra subrendęs ir lengvai gaunamas, o Kinija taip pat pasiekė šios technologijos lokalizaciją, o savo našumu nenusileidžia užsienio gamybos technologijoms.

(6)Dabartinė ABS technologijos padėtis ir plėtros tendencijos

Remiantis tyrimu, ABS įrenginio proceso kelias daugiausia skirstomas į losjono skiepijimo metodą ir nuolatinį masinį metodą.ABS derva buvo sukurta remiantis polistireno dervos modifikacija.1947 m. Amerikos gumos įmonė pradėjo maišymo procesą, kad būtų pasiekta pramoninė ABS dervos gamyba;1954 m. BORG-WAMER kompanija Jungtinėse Valstijose sukūrė losjono skiepų polimerizuotą ABS dervą ir įgyvendino pramoninę gamybą.Losjono skiepijimo atsiradimas paskatino sparčią ABS pramonės plėtrą.Nuo aštuntojo dešimtmečio ABS gamybos proceso technologija įžengė į didelio vystymosi laikotarpį.

Losjono skiepijimo metodas yra pažangus gamybos procesas, kurį sudaro keturi etapai: butadieno latekso sintezė, skiepų polimero sintezė, stireno ir akrilnitrilo polimerų sintezė ir maišymo po apdorojimo procesas.Konkretus proceso srautas apima PBL bloką, skiepijimo įrenginį, SAN įrenginį ir maišymo įrenginį.Šis gamybos procesas pasižymi aukštu technologiniu brandos lygiu ir buvo plačiai taikomas visame pasaulyje.

Šiuo metu brandžią ABS technologiją daugiausia gamina tokios kompanijos kaip LG Pietų Korėjoje, JSR Japonijoje, Dow JAV, New Lake Oil Chemical Co., Ltd. Pietų Korėjoje ir Kellogg Technology Jungtinėse Valstijose. kurios turi pasaulyje pirmaujantį technologinės brandos lygį.Nuolat tobulėjant technologijoms, ABS gamybos procesas taip pat nuolat tobulėja ir tobulėja.Ateityje gali atsirasti efektyvesnių, aplinką tausojančių ir energiją taupančių gamybos procesų, kurie suteiks daugiau galimybių ir iššūkių chemijos pramonės plėtrai.

(7)N-butanolio techninė būklė ir vystymosi tendencija

Remiantis stebėjimais, pagrindinė butanolio ir oktanolio sintezės technologija visame pasaulyje yra skystosios fazės ciklinis žemo slėgio karbonilo sintezės procesas.Pagrindinės šio proceso žaliavos yra propilenas ir sintezės dujos.Be to, propilenas daugiausia gaunamas iš integruoto savarankiško tiekimo, o vienetui sunaudojama 0,6–0,62 tonos propileno.Sintetinės dujos dažniausiai ruošiamos iš išmetamųjų dujų arba anglies pagrindu pagamintų sintetinių dujų, kurių vieneto suvartojimas yra nuo 700 iki 720 kubinių metrų.

Dow/David sukurta žemo slėgio karbonilo sintezės technologija – skystosios fazės cirkuliacijos procesas turi tokius privalumus, kaip aukštas propileno konversijos greitis, ilgas katalizatoriaus tarnavimo laikas ir sumažintas trijų atliekų kiekis.Šis procesas šiuo metu yra pažangiausia gamybos technologija ir plačiai naudojamas Kinijos butanolio ir oktanolio įmonėse.

Atsižvelgiant į tai, kad Dow/David technologija yra gana brandi ir gali būti naudojama bendradarbiaujant su vietinėmis įmonėmis, daugelis įmonių teiks pirmenybę šiai technologijai, pasirinkdamos investuoti į butanolio oktanolio blokų, o po to – vietinių technologijų statybą.

(8)Dabartinė poliakrilonitrilo technologijos padėtis ir plėtros tendencijos

Poliakrilonitrilas (PAN) gaunamas polimerizuojant akrilnitrilą laisvaisiais radikalais ir yra svarbus tarpinis produktas gaminant akrilnitrilo pluoštus (akrilo pluoštus) ir poliakrilonitrilo pagrindu pagamintus anglies pluoštus.Jis yra baltų arba šiek tiek gelsvų nepermatomų miltelių pavidalo, kurio stiklėjimo temperatūra yra apie 90 laipsnių℃.Jis gali būti ištirpintas poliniuose organiniuose tirpikliuose, tokiuose kaip dimetilformamidas (DMF) ir dimetilsulfoksidas (DMSO), taip pat koncentruotuose vandeniniuose neorganinių druskų tirpaluose, tokiuose kaip tiocianatas ir perchloratas.Poliakrilonitrilo gamyba daugiausia apima akrilonitrilo (AN) polimerizaciją tirpaluose arba vandeninę nusodinimo polimerizaciją su nejoniniais antraisiais monomerais ir joniniais trečiaisiais monomerais.

Poliakrilnitrilas daugiausia naudojamas gaminant akrilo pluoštus, kurie yra sintetiniai pluoštai, pagaminti iš akrilnitrilo kopolimerų, kurių masės procentas didesnis nei 85%.Pagal gamybos procese naudojamus tirpiklius juos galima išskirti kaip dimetilsulfoksidą (DMSO), dimetilacetamidą (DMAc), natrio tiocianatą (NaSCN) ir dimetilformamidą (DMF).Pagrindinis skirtumas tarp įvairių tirpiklių yra jų tirpumas poliakrilnitrile, kuris neturi didelės įtakos specifiniam polimerizacijos gamybos procesui.Be to, pagal skirtingus komonomerus jie gali būti skirstomi į itakono rūgštį (IA), metilakrilatą (MA), akrilamidą (AM) ir metilo metakrilatą (MMA) ir kt. Skirtingi komonomerai turi skirtingą poveikį kinetikai ir polimerizacijos reakcijų produkto savybės.

Sujungimo procesas gali būti vieno arba dviejų etapų.Vieno etapo metodas reiškia akrilnitrilo ir komonomerų polimerizaciją vienu metu tirpalo būsenoje, o produktus galima tiesiogiai paruošti į verpimo tirpalą be atskyrimo.Dviejų etapų taisyklė reiškia akrilnitrilo ir komonomerų suspensinę polimerizaciją vandenyje, kad būtų gautas polimeras, kuris atskiriamas, plaunamas, dehidratuojamas ir atliekami kiti etapai, kad susidarytų verpimo tirpalas.Šiuo metu pasaulinis poliakrilnitrilo gamybos procesas iš esmės yra tas pats, skiriasi tolesnių polimerizacijos metodai ir bendri monomerai.Šiuo metu dauguma poliakrilnitrilo pluoštų įvairiose pasaulio šalyse yra gaminami iš trijų komponentų kopolimerų, akrilnitrilo sudaro 90%, o antrojo monomero - nuo 5% iki 8%.Antrojo monomero pridėjimo tikslas yra padidinti pluošto mechaninį stiprumą, elastingumą ir tekstūrą, taip pat pagerinti dažymo efektyvumą.Dažniausiai naudojami metodai yra MMA, MA, vinilo acetatas ir kt. Trečiojo monomero kiekis yra 0,3–2%, siekiant įterpti tam tikrą skaičių hidrofilinių dažų grupių, kad padidėtų pluoštų afinitetas su dažais, kurie yra skirstomi į katijoninių dažų grupes ir rūgštinių dažų grupes.

Šiuo metu Japonija yra pagrindinė pasaulinio poliakrilnitrilo gamybos proceso atstovė, po jos seka tokios šalys kaip Vokietija ir JAV.Atstovaujančios įmonės yra Zoltek, Hexcel, Cytec ir Aldila iš Japonijos, Dongbang, Mitsubishi ir JAV, SGL iš Vokietijos ir Formosa Plastics Group iš Taivano, Kinijos, Kinijos.Šiuo metu pasaulinė poliakrilnitrilo gamybos proceso technologija yra subrendusi ir nėra daug galimybių tobulinti gaminį.