Ez a cikk a kínai C3 ipari lánc főbb termékeit, valamint a technológia jelenlegi kutatási és fejlesztési irányát elemzi.

(1)A polipropilén (PP) technológia jelenlegi helyzete és fejlődési irányai

Vizsgálataink szerint Kínában többféle módon lehet polipropilént (PP) előállítani, amelyek közül a legfontosabb folyamatok közé tartozik a hazai környezetvédelmi csőeljárás, a Daoju Company Unipol eljárása, a LyondellBasell Company Spheriol eljárása, az Ineos Company Innovene eljárása, a Novolen eljárás a Nordic Chemical Company és a LyondellBasell Company Spherizone folyamata.Ezeket a folyamatokat a kínai PP-vállalkozások is széles körben alkalmazzák.Ezek a technológiák többnyire 1,01-1,02 tartományban szabályozzák a propilén konverziós arányát.

A hazai gyűrűcső-eljárás a független fejlesztésű ZN katalizátort alkalmazza, amelyet jelenleg a második generációs gyűrűs csőeljárási technológia ural.Ez az eljárás önállóan kifejlesztett katalizátorokon, aszimmetrikus elektrondonor technológián és propilén-butadién bináris véletlenszerű kopolimerizációs technológián alapul, és homopolimerizációt, etilén-propilén véletlenszerű kopolimerizációt, propilén-butadién véletlenszerű kopolimerizációt és ütésálló PP kopolimerizációt eredményezhet.Például olyan vállalatok, mint a Shanghai Petrochemical Third Line, a Zhenhai Refining and Chemical First and Second Line és a Maoming Second Line, mind alkalmazták ezt az eljárást.Az új gyártólétesítmények jövőbeni növekedésével a harmadik generációs környezetvédelmi csőeljárás várhatóan fokozatosan a domináns hazai környezetvédelmi csőeljárássá válik.

Az Unipol eljárással iparilag homopolimereket lehet előállítani, 0,5-100 g/10 perc olvadékáramlási sebességgel (MFR).Ezenkívül az etilén kopolimer monomerek tömeghányada véletlenszerű kopolimerekben elérheti az 5,5 %-ot.Ezzel az eljárással propilén és 1-butén iparosított véletlenszerű kopolimerje is előállítható (CE-FOR kereskedelmi név), amelynek gumitömeghányada legfeljebb 14%.Az Unipol eljárással előállított ütési kopolimerben az etilén tömeghányada elérheti a 21%-ot (a gumi tömeghányada 35%).Az eljárást olyan vállalatok létesítményeiben alkalmazták, mint a Fushun Petrochemical és a Sichuan Petrochemical.

Az Innovene eljárással homopolimer termékek állíthatók elő széles olvadékáramlási sebességgel (MFR), amely elérheti a 0,5-100 g/10 percet.A termék szívóssága nagyobb, mint más gázfázisú polimerizációs eljárásoké.A véletlenszerű kopolimer termékek MFR-értéke 2-35 g/10 perc, az etilén tömeghányada 7-8%.Az ütésálló kopolimer termékek MFR-értéke 1-35 g/10 perc, az etilén tömeghányada 5-17%.

Jelenleg a PP fő gyártási technológiája Kínában nagyon kiforrott.Példaként az olajalapú polipropilén vállalkozásokat tekintve nincs jelentős különbség a termelési egység felhasználásában, a feldolgozási költségekben, a nyereségben stb.A különböző folyamatokkal lefedett termelési kategóriák szempontjából a főáramú folyamatok a teljes termékkategóriát lefedhetik.A meglévő vállalkozások tényleges kibocsátási kategóriáit tekintve azonban jelentős különbségek vannak a PP termékek között a különböző vállalkozások között olyan tényezők miatt, mint a földrajzi viszonyok, a technológiai akadályok és a nyersanyagok.

(2)Az akrilsav technológia jelenlegi állása és fejlődési irányai

Az akrilsav fontos szerves vegyi alapanyag, amelyet széles körben használnak ragasztók és vízoldható bevonatok gyártásában, és gyakran butil-akriláttá és más termékekké is feldolgozzák.A kutatások szerint az akrilsav előállításához különféle gyártási eljárások léteznek, beleértve a klór-etanolos módszert, a ciano-etanolos módszert, a nagynyomású Reppe-módszert, az enon-módszert, a továbbfejlesztett Reppe-módszert, a formaldehid-etanolos módszert, az akrilnitril-hidrolízis módszerét, az etilén-módszert, a propilén-oxidációs módszert és a biológiai módszert. módszer.Bár az akrilsav előállítására különféle előállítási technikák léteznek, és legtöbbjüket az iparban alkalmazzák, a világon a legáltalánosabb gyártási eljárás még mindig a propilén akrilsavvá történő közvetlen oxidációja.

Az akrilsav propilén oxidációval történő előállításához főként vízgőzt, levegőt és propilént használnak.A gyártási folyamat során ez a három bizonyos arányban oxidációs reakciókon megy keresztül a katalizátorágyon keresztül.A propilént először akroleinné oxidálják az első reaktorban, majd tovább oxidálják akrilsavvá a második reaktorban.A vízgőz ebben a folyamatban hígító szerepet játszik, elkerülve a robbanásokat és elnyomja a mellékreakciók kialakulását.Ez a reakcióeljárás azonban az akrilsav termelése mellett mellékreakciók miatt ecetsavat és szén-oxidokat is termel.

Pingtou Ge vizsgálata szerint az akrilsav oxidációs folyamattechnológiájának kulcsa a katalizátorok kiválasztásában rejlik.Jelenleg az akrilsav technológiát propilén oxidációjával biztosító cégek közé tartozik az egyesült államokbeli Sohio, a Japan Catalyst Chemical Company, a japán Mitsubishi Chemical Company, a német BASF és a Japan Chemical Technology.

Az Egyesült Államokban a Sohio eljárás az akrilsav propilén oxidációval történő előállításának fontos folyamata, amelyre jellemző, hogy egyidejűleg propilént, levegőt és vízgőzt vezetnek be két sorba kapcsolt állóágyas reaktorba, és Mo Bi és Mo-V többkomponensű fémet használnak. oxidok katalizátorként, ill.Ezzel a módszerrel az akrilsav egyirányú hozama elérheti a körülbelül 80%-ot (mólarány).A Sohio módszer előnye, hogy két sorozatú reaktor megnövelheti a katalizátor élettartamát, akár 2 évet is.Ennek az eljárásnak azonban megvan az a hátránya, hogy az el nem reagált propilént nem lehet kinyerni.

BASF módszer: Az 1960-as évek vége óta a BASF kutatásokat folytat az akrilsav propilén oxidációval történő előállításával kapcsolatban.A BASF módszer Mo Bi vagy Mo Co katalizátorokat használ a propilén oxidációs reakciójához, és a kapott akrolein egyirányú hozama elérheti a 80%-ot (mólarány).Ezt követően Mo-, W-, V- és Fe alapú katalizátorok felhasználásával az akroleint tovább oxidálták akrilsavvá, körülbelül 90%-os maximális egyirányú hozammal (mólarány).A BASF módszer katalizátor élettartama elérheti a 4 évet, és a folyamat egyszerű.Ennek a módszernek azonban vannak hátrányai, mint például az oldószer magas forráspontja, a berendezés gyakori tisztítása és a magas általános energiafogyasztás.

Japán katalizátoros módszer: Két sorba kapcsolt rögzített reaktort és egy hozzáillő héttornyos elválasztórendszert is használnak.Az első lépés a Co elem beszivárgása a Mo Bi katalizátorba, mint reakciókatalizátorba, majd a második reaktorban fő katalizátorként Mo, V és Cu kompozit fém-oxidokat használunk szilícium-dioxiddal és ólom-monoxiddal támasztva.Ennél az eljárásnál az akrilsav egyirányú hozama körülbelül 83-86% (mólarány).A japán katalizátoros módszer egy halmozott fix ágyas reaktort és egy 7 tornyos elválasztórendszert alkalmaz, fejlett katalizátorokkal, magas összhozammal és alacsony energiafogyasztással.Ez a módszer jelenleg az egyik legfejlettebb gyártási folyamat, egyenrangú a japán Mitsubishi eljárással.

(3)A butil-akrilát technológia jelenlegi helyzete és fejlődési irányai

A butil-akrilát színtelen, átlátszó folyadék, amely vízben nem oldódik, és etanollal és éterrel keverhető.Ezt a vegyületet hűvös és szellőző raktárban kell tárolni.Az akrilsavat és észtereit széles körben használják az iparban.Nemcsak akrilát oldószer alapú és testápoló alapú ragasztók lágy monomereinek előállítására használják őket, hanem homopolimerizálhatók, kopolimerizálhatók és ojtott kopolimerizálhatók is, hogy polimer monomerekké váljanak, és felhasználhatók szerves szintézis közbenső termékként.

Jelenleg a butil-akrilát gyártási folyamata főként akrilsav és butanol reakcióját foglalja magában toluolszulfonsav jelenlétében, hogy butil-akrilátot és vizet állítsanak elő.Ebben a folyamatban az észterezési reakció tipikus reverzibilis reakció, és az akrilsav és a butil-akrilát termék forráspontja nagyon közel van.Ezért nehéz desztillációval szétválasztani az akrilsavat, és az el nem reagált akrilsavat nem lehet újrahasznosítani.

Ezt a folyamatot butil-akrilát észterezési módszernek nevezik, főként a Jilin Petrolkémiai Kutatóintézettől és más kapcsolódó intézményektől.Ez a technológia már nagyon kiforrott, és az akrilsav és az n-butanol egységfogyasztás-szabályozása nagyon precíz, 0,6-on belül képes szabályozni az egységfogyasztást.Ráadásul ez a technológia már elérte az együttműködést és az átadást.

(4)A CPP technológia jelenlegi állapota és fejlődési irányai

A CPP fólia polipropilénből, mint fő nyersanyagból készül, speciális feldolgozási módszerekkel, például T-alakú extrudálásos öntéssel.Ez a fólia kiváló hőállósággal rendelkezik, és a benne rejlő gyors hűtési tulajdonságok miatt kiváló simaságot és átlátszóságot biztosít.Ezért a nagy tisztaságot igénylő csomagolási alkalmazásokhoz a CPP-fólia az előnyben részesített anyag.A CPP-fólia legelterjedtebb felhasználása az élelmiszer-csomagolásban, valamint az alumíniumbevonat gyártásában, a gyógyszercsomagolásban, valamint a gyümölcsök és zöldségek tartósításában.

Jelenleg a CPP fóliák gyártási folyamata főként koextrudálásos öntésből áll.Ez a gyártási folyamat több extruderből, többcsatornás elosztóból (általános nevén „adagolóból”), T-alakú szerszámfejekből, öntőrendszerekből, vízszintes vontatási rendszerekből, oszcillátorokból és tekercselőrendszerekből áll.Ennek a gyártási folyamatnak a fő jellemzői a jó felületi fényesség, a nagy síkság, a kis vastagságtűrés, a jó mechanikai nyúlási teljesítmény, a jó rugalmasság és az előállított vékonyréteg-termékek jó átlátszósága.A legtöbb globális CPP-gyártó koextrudálásos öntési módszert használ a gyártáshoz, és a berendezés technológiája kiforrott.

Az 1980-as évek közepe óta Kína megkezdte a külföldi öntőfólia-gyártó berendezések bevezetését, de ezek többsége egyrétegű szerkezet, és az elsődleges szakaszhoz tartozik.Az 1990-es évekre való belépés után Kína többrétegű kopolimer öntött fólia gyártósorokat vezetett be olyan országokból, mint Németország, Japán, Olaszország és Ausztria.Ezek az importált berendezések és technológiák jelentik Kína öntött filmiparának fő erejét.A főbb berendezések beszállítói a német Bruckner, Bartenfield, Leifenhauer és az osztrák Orchid.2000 óta Kína fejlettebb gyártósorokat vezetett be, és a hazai gyártású berendezések is gyors fejlődésen mentek keresztül.

A nemzetközi haladó szinthez képest azonban még mindig van egy bizonyos rés az automatizálási szinten, a súlyvezérlő extrudáló rendszerben, az automatikus vágófej-beállító fóliavastagság-szabályozóban, az online élanyag-visszanyerő rendszerben és a hazai öntőfólia-berendezések automatikus tekercselésében.Jelenleg a CPP fóliatechnológia fő beszállítói többek között a német Bruckner, Leifenhauser és az osztrák Lanzin.Ezek a külföldi beszállítók jelentős előnyökkel rendelkeznek az automatizálás és egyéb szempontok tekintetében.A jelenlegi folyamat azonban már meglehetősen kiforrott, a berendezéstechnológia fejlődési sebessége lassú, az együttműködésnek alapvetően nincs küszöbe.

(5)Az akrilnitril technológia jelenlegi helyzete és fejlődési irányai

A propilén ammónia oxidációs technológiája jelenleg az akrilnitril fő kereskedelmi gyártási módja, és szinte minden akrilnitrilgyártó használ BP (SOHIO) katalizátort.Ugyanakkor számos más katalizátor-szolgáltató közül is választhatunk, mint például a japán Mitsubishi Rayon (korábban Nitto) és Asahi Kasei, az egyesült államokbeli Ascend Performance Material (korábban Solutia) és a Sinopec.

Világszerte az akrilnitrilgyárak több mint 95%-a használja a propilén-ammónia oxidációs technológiát (más néven sohio eljárást), amelyet a BP úttörő és kifejlesztett.Ez a technológia propilént, ammóniát, levegőt és vizet használ nyersanyagként, és bizonyos arányban kerül a reaktorba.Foszfor-molibdén-bizmut vagy antimon vaskatalizátorok hatására szilikagélen hordozós akrilnitril képződik 400-500 °C hőmérsékleten.℃és a légköri nyomás.Ezután egy sor semlegesítési, abszorpciós, extrakciós, dehidrocianálási és desztillációs lépés után megkapjuk az akrilnitril végtermékét.Ezzel a módszerrel az egyirányú hozam elérheti a 75%-ot, a melléktermékek közé tartozik az acetonitril, hidrogén-cianid és ammónium-szulfát.Ennek a módszernek a legmagasabb az ipari termelési értéke.

1984 óta a Sinopec hosszú távú megállapodást írt alá az INEOS-szal, és felhatalmazást kapott az INEOS szabadalmaztatott akrilnitril technológiájának használatára Kínában.Évekig tartó fejlesztés után a Sinopec Shanghai Petrolkémiai Kutatóintézet sikeresen kidolgozta a propilén-ammónia oxidációjának műszaki útját az akrilnitril előállításához, és megépítette a Sinopec Anqing Branch 130 000 tonnás akrilnitril projektjének második fázisát.A projektet 2014 januárjában sikeresen üzembe helyezték, így az akrilnitril éves gyártási kapacitása 80 000 tonnáról 210 000 tonnára nőtt, és a Sinopec akrilnitril gyártóbázisának fontos részévé vált.

Jelenleg a propilén-ammónia oxidációs technológiájára vonatkozó szabadalmakkal rendelkező vállalatok világszerte a következők: BP, DuPont, Ineos, Asahi Chemical és Sinopec.Ez a gyártási folyamat kiforrott és könnyen beszerezhető, és Kína is elérte ennek a technológiának a lokalizálását, és teljesítménye nem alacsonyabb a külföldi gyártási technológiáknál.

(6)Az ABS technológia jelenlegi állapota és fejlődési trendjei

A vizsgálat szerint az ABS-eszköz folyamatútja főként testápoló oltási módszerre és folyamatos ömlesztett módszerre oszlik.Az ABS gyantát a polisztirol gyanta módosítása alapján fejlesztették ki.1947-ben az amerikai gumigyártó cég elfogadta a keverési eljárást az ABS-gyanta ipari előállítására;1954-ben az egyesült államokbeli BORG-WAMER Company kifejlesztett graft-polimerizált ABS gyantát, és ipari termelést valósított meg.A testápoló oltás megjelenése elősegítette az ABS-ipar gyors fejlődését.Az 1970-es évek óta az ABS gyártási folyamattechnológiája nagy fejlődési időszakba lépett.

A lotion ojtási módszer egy fejlett gyártási eljárás, amely négy lépésből áll: butadién latex szintézise, ​​ojtott polimer szintézise, ​​sztirol és akrilnitril polimerek szintézise, ​​valamint keverési utókezelés.A konkrét folyamatfolyamat magában foglalja a PBL egységet, az oltóegységet, a SAN egységet és a keverőegységet.Ez a gyártási folyamat magas szintű technológiai érettséggel rendelkezik, és világszerte széles körben alkalmazzák.

Jelenleg a kiforrott ABS technológia főleg olyan cégektől származik, mint a dél-koreai LG, a japán JSR, az egyesült államokbeli Dow, a dél-koreai New Lake Oil Chemical Co., Ltd. és az egyesült államokbeli Kellogg Technology. amelyek világszinten vezető technológiai érettséggel rendelkeznek.A technológia folyamatos fejlődésével az ABS gyártási folyamata is folyamatosan javul és javul.A jövőben hatékonyabb, környezetbarátabb és energiatakarékosabb termelési eljárások jelenhetnek meg, amelyek több lehetőséget és kihívást jelentenek a vegyipar fejlődése elé.

(7)Az n-butanol műszaki állapota és fejlődési tendenciája

A megfigyelések szerint a butanol és oktanol szintézisének főáramú technológiája világszerte a folyadékfázisú ciklikus, alacsony nyomású karbonilszintézis eljárás.Ennek a folyamatnak a fő nyersanyaga a propilén és a szintézisgáz.Ezek közül a propilén főként integrált önellátásból származik, az egységnyi propilén fogyasztás 0,6 és 0,62 tonna között van.A szintetikus gázt többnyire kipufogógázból vagy szénalapú szintetikus gázból állítják elő, egységnyi fogyasztása 700 és 720 köbméter között van.

A Dow/David által kifejlesztett alacsony nyomású karbonilszintézis technológia – folyadékfázisú keringető eljárás olyan előnyökkel jár, mint a magas propilén konverziós sebesség, a katalizátor hosszú élettartama és a három hulladék csökkentett kibocsátása.Ez az eljárás jelenleg a legfejlettebb gyártási technológia, és széles körben használják a kínai butanol- és oktanol-ipari vállalatokban.

Tekintettel arra, hogy a Dow/David technológia viszonylag kiforrott, és hazai vállalatokkal együttműködve is használható, sok vállalkozás ezt a technológiát fogja előnyben részesíteni, amikor a butanol-oktanol egységek építésébe fektet be, ezt követi a hazai technológia.

(8)A poliakrilnitril technológia jelenlegi helyzete és fejlődési irányai

A poliakrilnitrilt (PAN) akrilnitril szabad gyökös polimerizációjával nyerik, és fontos közbenső termék az akrilnitrilszálak (akrilszálak) és a poliakrilnitril alapú szénszálak előállításában.Fehér vagy enyhén sárga, átlátszatlan por formájában jelenik meg, üvegesedési hőmérséklete körülbelül 90 °C℃.Feloldható poláris szerves oldószerekben, például dimetil-formamidban (DMF) és dimetil-szulfoxidban (DMSO), valamint szervetlen sók, például tiocianát és perklorát tömény vizes oldataiban.A poliakrilnitril előállítása elsősorban az akrilnitril (AN) oldatos polimerizációját vagy vizes kicsapásos polimerizációját foglalja magában nemionos második monomerekkel és ionos harmadik monomerekkel.

A poliakrilnitrilt főként akrilszálak gyártására használják, amelyek akrilnitril-kopolimerekből készült szintetikus szálak, amelyek tömegszázaléka meghaladja a 85%-ot.A gyártási folyamatban használt oldószerek szerint megkülönböztethetők a dimetil-szulfoxid (DMSO), a dimetil-acetamid (DMAc), a nátrium-tiocianát (NaSCN) és a dimetil-formamid (DMF).A fő különbség a különböző oldószerek között a poliakrilnitrilben való oldhatóságuk, aminek nincs jelentős hatása a konkrét polimerizációs gyártási folyamatra.Ezenkívül a különböző komonomerek szerint itakonsavra (IA), metil-akrilátra (MA), akrilamidra (AM) és metil-metakrilátra (MMA) stb. oszthatók. A különböző ko-monomerek eltérő hatással vannak a kinetikára, ill. polimerizációs reakciók terméktulajdonságai.

Az összesítési folyamat lehet egy- vagy kétlépcsős.Az egylépéses módszer az akrilnitril és a komonomerek egyidejű polimerizálására vonatkozik oldatos állapotban, és a termékekből közvetlenül, szétválasztás nélkül, fonóoldat készíthető.A kétlépéses szabály az akrilnitril és a komonomerek vízben történő szuszpenziós polimerizálására vonatkozik, hogy megkapják a polimert, amelyet elválasztanak, mosnak, dehidratálnak, és más lépésekkel alakítják ki a fonóoldatot.Jelenleg a poliakrilnitril globális gyártási folyamata alapvetően ugyanaz, különbséggel a downstream polimerizációs módszerek és a komonomerek tekintetében.Jelenleg a legtöbb poliakrilnitril szál a világ különböző országaiban háromkomponensű kopolimerekből készül, amelyek 90%-át akrilnitril teszi ki, és egy második monomer hozzáadása 5-8%-ig terjed.A második monomer hozzáadásának célja a szálak mechanikai szilárdságának, rugalmasságának és textúrájának fokozása, valamint a festési teljesítmény javítása.Az általánosan használt módszerek közé tartozik az MMA, MA, vinil-acetát stb. A harmadik monomer hozzáadott mennyisége 0,3-2%, azzal a céllal, hogy bizonyos számú hidrofil festékcsoportot vigyenek be a szálak színezékekkel való affinitásának növelése érdekében. kationos festékcsoportokra és savas festékcsoportokra osztva.

Jelenleg Japán a poliakrilnitril globális folyamatának fő képviselője, amelyet olyan országok követnek, mint Németország és az Egyesült Államok.A reprezentatív vállalkozások közé tartozik a Zoltek, a Hexcel, a Cytec és az Aldila Japánból, a Dongbang, a Mitsubishi és az Egyesült Államok, az SGL Németországból és a Formosa Plastics Group Tajvanból, Kínából és Kínából.Jelenleg a poliakrilnitril globális gyártási folyamattechnológiája kiforrott, és nincs sok lehetőség a termékfejlesztésre.