מאמר זה ינתח את המוצרים העיקריים ברשת התעשייה C3 של סין ואת כיוון המחקר והפיתוח הנוכחי של הטכנולוגיה.

(1)מגמות הסטטוס והפיתוח הנוכחיות של טכנולוגיית פוליפרופילן (PP)

על פי החקירה שלנו, ישנן דרכים שונות לייצור פוליפרופילן (PP) בסין, ביניהן התהליכים החשובים ביותר כוללים תהליך צינור סביבתי מקומי, תהליך יוניפול של חברת דאוג'ו, תהליך Spheriol של חברת Lyondellbasell, תהליך חדשני של חברת INEOS, תהליך נובולן של החברה הכימית הנורדית, ותהליך Spherizone של חברת Lyondellbasell. תהליכים אלה מאומצים באופן נרחב גם על ידי מפעלי PP סיניים. טכנולוגיות אלה שולטות בעיקר בשיעור ההמרה של פרופילן בטווח של 1.01-1.02.

תהליך צינור הטבעת המקומי מאמץ את זרז ה- Zn המפותח באופן עצמאי, הנשלט כיום על ידי טכנולוגיית תהליכי צינור הטבעת מהדור השני. תהליך זה מבוסס על זרזים מפותחים באופן עצמאי, טכנולוגיית תורמים אלקטרונים א -סימטריים וטכנולוגיית קופולימרזציה אקראית של פרופילן בוטדיאן, ויכולים לייצר הומופולימריזציה, אתילן פרופילן קופולימרזציה אקראית, פרופילן בוטדין קופולימרזציה אקראית, וקופולימריזציה עמידה בפני השפעה. לדוגמה, חברות כמו שורה שלישית פטרוכימית של שנחאי, זיקוק ז'נאהאי וקווים ראשונים ושניים כימיים, והקו השני של Maoming, כולם יישמו תהליך זה. עם עליית מתקני הייצור החדשים בעתיד, תהליך הצינור הסביבתי מהדור השלישי צפוי להפוך בהדרגה לתהליך הצינור הסביבתי המקומי הדומיננטי.

תהליך ה- UNIPOL יכול לייצר תעשיית הומופולימרים, עם טווח קצב זרימת נמס (MFR) של 0.5 ~ 100 גרם/10 דקות. בנוסף, חלק המוני של מונומרים אתילן קופולימר בקופולימרים אקראיים יכול להגיע ל -5.5%. תהליך זה יכול גם לייצר קופולימר אקראי מתועש של פרופילן ו- 1-butene (שם מסחרי CE-FOR), עם שבריר מסת גומי של עד 14%. חלק המוני של אתילן בקופולימר ההשפעה המיוצר על ידי תהליך UNIPOL יכול להגיע ל 21% (חלק המוני של הגומי הוא 35%). התהליך יושם במתקנים של ארגונים כמו פושון פטרוכימיה וסצ'ואן פטרוכימי.

תהליך החדשן יכול לייצר מוצרי הומופולימר עם מגוון רחב של קצב זרימת נמס (MFR), שיכולים להגיע ל 0.5-100 גרם/10 דקות. קשיחות המוצר שלה גבוהה יותר מזו של תהליכי פילמור אחרים בשלב הגז. ה- MFR של מוצרי קופולימר אקראיים הוא 2-35 גרם/10 דקות, כאשר חלק מסה של אתילן נע בין 7% ל 8%. ה- MFR של מוצרי קופולימר עמידים בפני השפעה הוא 1-35 גרם/10 דקות, כאשר חלק מסה של אתילן נע בין 5% ל 17%.

נכון לעכשיו, טכנולוגיית הייצור המיינסטרימית של PP בסין בוגרת מאוד. נטילת מפעלי פוליפרופילן מבוססי שמן כדוגמה, אין הבדל משמעותי בצריכת יחידות הייצור, עלויות עיבוד, רווחים וכו 'בקרב כל ארגוני. מנקודת המבט של קטגוריות הייצור המכוסות בתהליכים שונים, תהליכי הזרם המרכזי יכולים לכסות את כל קטגוריית המוצרים. עם זאת, בהתחשב בקטגוריות הפלט בפועל של ארגונים קיימים, ישנם הבדלים משמעותיים במוצרי PP בקרב ארגונים שונים כתוצאה מגורמים כמו גיאוגרפיה, מחסומים טכנולוגיים וחומרי גלם.

(2)מגמות סטטוס ופיתוח נוכחיות של טכנולוגיית חומצה אקרילית

חומצה אקרילית היא חומר גלם כימי אורגני חשוב הנמצא בשימוש נרחב בייצור דבקים וציפויים מסיסים במים, והוא מעובד בדרך כלל גם לבוטיל אקרילט ומוצרים אחרים. על פי מחקרים, ישנם תהליכי ייצור שונים לחומצה אקרילית, כולל שיטת כלורואתנול, שיטת Cyanoethanol, שיטת Reppe בלחץ גבוה, שיטת אנונה, שיטת Reppe משופרת, שיטת אתנול פורמלדהיד, שיטת חמצון פרופילן ושיטת חמצון ביולוגי ושיטת חמצון ביולוגית ושיטת חמצון ביולוגית שיטת אתילן, שיטת חמצון ביולוגית, שיטת חמצון ביולוגית, שיטת חמצון. שִׁיטָה. למרות שישנן טכניקות הכנה שונות לחומצה אקרילית, ורובם יושמו בתעשייה, תהליך הייצור המיינסטרימי ביותר ברחבי העולם הוא עדיין חמצון ישיר של פרופילן לתהליך חומצה אקרילית.

חומרי הגלם לייצור חומצה אקרילית באמצעות חמצון פרופילן כוללים בעיקר אדי מים, אוויר ופרופילן. במהלך תהליך הייצור, שלושת אלה עוברים תגובות חמצון דרך מיטת הזרז בחלק מסוים. פרופילן מתחמצן תחילה לאקרולין בכור הראשון, ואז מחמצן עוד יותר לחומצה אקרילית בכור השני. אדי מים ממלאים תפקיד דילול בתהליך זה, בהימנעות מההתרחשות של פיצוצים ודיכוי יצירת התגובות הצדדיות. עם זאת, בנוסף לייצור חומצה אקרילית, תהליך תגובה זה מייצר גם חומצה אצטית ותחמוצות פחמן כתוצאה מתגובות לוואי.

על פי חקירתו של פינגו GE, המפתח לטכנולוגיית תהליך החמצון של חומצה אקרילית טמון בבחירת הזרזים. נכון לעכשיו, חברות שיכולות לספק טכנולוגיית חומצות אקריליות באמצעות חמצון פרופילן כוללות את סוהיו בארצות הברית, חברת Catalyst Chemical Chemical Company, החברה הכימית מיצובישי ביפן, BASF בגרמניה וטכנולוגיה כימית יפנית.

תהליך הסוהיו בארצות הברית הוא תהליך חשוב לייצור חומצה אקרילית באמצעות חמצון פרופילן, המאופיין על ידי הצגת אדי פרופילן, אוויר ומים לשתי כורים קבועים מחוברים, ושימוש ב- MO BI ו- Mo-V Multi-Meturet Metal Metal Ractor תחמוצות כזרזים, בהתאמה. בשיטה זו, התשואה החד-כיוונית של חומצה אקרילית יכולה להגיע לכ- 80% (יחס טוחני). היתרון בשיטת Sohio הוא ששני כורי סדרות יכולים להגדיל את אורך החיים של הזרז, ומגיעים עד שנתיים. עם זאת, לשיטה זו יש את החיסרון שלא ניתן לשחזר פרופילן שלא הגיב.

שיטת BASF: מאז סוף שנות השישים, BASF מבצעת מחקר על ייצור חומצה אקרילית באמצעות חמצון פרופילן. שיטת BASF משתמשת בזרזים של Mo Bi או Mo Co לתגובת חמצון פרופילן, והתשואה החד-כיוונית של אקרולין המתקבלת יכולה להגיע לכ- 80% (יחס טוחני). לאחר מכן, באמצעות זרזים מבוססי Mo, W, V ו- Fe, אקרולין התחמצן עוד יותר לחומצה אקרילית, עם תשואה מקסימאלית לכיוון של כ 90% (יחס טוחני). חיי הזרז של שיטת BASF יכולים להגיע לארבע שנים והתהליך פשוט. עם זאת, לשיטה זו יש חסרונות כמו נקודת רתיחה גבוהה של ממס, ניקוי ציוד תכוף וצריכת אנרגיה כוללת גבוהה.

משתמשים גם בשיטת זרז יפני: שני כורים קבועים בסדרה ומערכת הפרדת מגדלים תואמת. השלב הראשון הוא להסתנן ל- Element Co לזרז Mo Bi כזרז התגובה, ואז להשתמש בתחמוצות מתכת מורכבות של Mo, V ו- Cu כזרזים העיקריים בכור השני, הנתמכים על ידי סיליקה ומוביל חד חמצני. בתהליך זה, התשואה החד-כיוונית של חומצה אקרילית היא בערך 83-86% (יחס טוחן). שיטת הזרז היפנית מאמצת כור מיטה קבוע מוערם אחד ומערכת הפרדה של 7 מגדלים, עם זרזים מתקדמים, תשואה כוללת גבוהה וצריכת אנרגיה נמוכה. שיטה זו היא כיום אחד מתהליכי הייצור המתקדמים יותר, בשווה לתהליך מיצובישי ביפן.

(3)מגמות סטטוס ופיתוח נוכחיות של טכנולוגיית בוטיל אקרילט

Butyl Acrylate הוא נוזל שקוף חסר צבע שאינו מסיס במים וניתן לערבב אותו עם אתנול ואתר. מתחם זה צריך להיות מאוחסן במחסן מגניב ומאוורר. חומצה אקרילית והאסטרים שלה נמצאים בשימוש נרחב בתעשייה. הם לא משמשים רק לייצור מונומרים רכים של דבקים מבוססי ממיסים אקרילטים ומבוססים על קרם, אלא גם יכולים להיות הומופולימר, קופולימר ומשתל קופולימר כדי להפוך למונומרים פולימרים ומשמשים כמתווכים סינתזים אורגניים.

נכון לעכשיו, תהליך הייצור של בוטיל אקרילט כרוך בעיקר בתגובה של חומצה אקרילית ובוטנול בנוכחות חומצה סולפונית טולואן לייצור בוטיל אקרילט ומים. תגובת האסתור הכרוכה בתהליך זה היא תגובה הפיכה טיפוסית, ונקודות הרתיחה של חומצה אקרילית והמוצר בוטיל אקרילט קרובים מאוד. לפיכך, קשה להפריד בין חומצה אקרילית באמצעות זיקוק, ולא ניתן למחזר חומצה אקרילית שלא הוגשה.

תהליך זה נקרא שיטת אסטריקציה של בוטיל אקרילט, בעיקר ממכון המחקר להנדסה פטרוכימית של ג'ילין ומוסדות קשורים אחרים. טכנולוגיה זו כבר בוגרת מאוד, ובקרת צריכת היחידה לחומצה אקרילית ו- N-butanol מדויקת מאוד, מסוגלת לשלוט על צריכת היחידה בתוך 0.6. יתר על כן, טכנולוגיה זו כבר השיגה שיתוף פעולה והעברה.

(4)מגמות סטטוס ופיתוח נוכחיות של טכנולוגיית CPP

סרט CPP מיוצר מפוליפרופילן כחומר הגלם העיקרי באמצעות שיטות עיבוד ספציפיות כמו יציקת חליטת Die בצורת T. לסרט זה יש עמידות בפני חום מצוינת, ובשל תכונות הקירור המהירות המובנות שלו, יכולה ליצור חלקות ושקיפות מצוינת. לכן, ליישומי אריזה הדורשים בהירות גבוהה, סרט CPP הוא החומר המועדף. השימוש הנפוץ ביותר בסרט CPP נמצא באריזות מזון, כמו גם בייצור ציפוי אלומיניום, אריזות תרופות ושימור פירות וירקות.

נכון לעכשיו, תהליך ההפקה של סרטי CPP הוא בעיקר ליהוק שחול. תהליך ייצור זה מורכב ממספר רב של אקסטרודרים, מפיצי ריבוי ערוצים (הידועים בכינוי "מזינים"), ראשי Die בצורת T, מערכות יציקה, מערכות משיכה אופקיות, מתנדים ומערכות מתפתלות. המאפיינים העיקריים של תהליך ייצור זה הם הברקות פנים טובות, שטוח גבוה, סובלנות לעובי קטן, ביצועי הרחבה מכניים טובים, גמישות טובה ושקיפות טובה של מוצרי הסרט הדק המיוצרים. מרבית היצרנים הגלובליים של CPP משתמשים בשיטת יציקת שחול CO לייצור, וטכנולוגיית הציוד בוגרת.

מאז אמצע שנות השמונים, סין החלה להציג ציוד ייצור סרטי ליהוק זרים, אך רובם הם מבנים בשכבה יחידה ושייכים לשלב הראשוני. לאחר כניסתו לשנות התשעים, סין הציגה סין CO רב שכבתי פולימרים קווי הפקת סרטים ממדינות כמו גרמניה, יפן, איטליה ואוסטריה. ציוד וטכנולוגיות מיובאים אלה הם הכוח העיקרי של תעשיית הקולנוע של סין. ספקי הציוד העיקריים כוללים את ברוקנר גרמניה, ברטנפילד, ליפנהאואר וסחלב של אוסטריה. מאז שנת 2000, סין הציגה קווי ייצור מתקדמים יותר, וציוד מיוצר מקומי חווה גם פיתוח מהיר.

עם זאת, בהשוואה לרמה המתקדמת הבינלאומית, עדיין קיים פער מסוים ברמת האוטומציה, שוקל מערכת שחול שליטה, אוטומטית עובי בקרת כוונון ראש, מערכת התאוששות מקוונת של חומרים מקוונים, ופיתול אוטומטי של ציוד סרטי יציקה ביתי. נכון לעכשיו, ספקי הציוד העיקריים לטכנולוגיית סרטי CPP כוללים את ברוקנר של גרמניה, לייפנהאוזר ולנזין של אוסטריה, בין היתר. לספקים זרים אלה יש יתרונות משמעותיים מבחינת אוטומציה והיבטים אחרים. עם זאת, התהליך הנוכחי כבר בוגר למדי, ומהירות השיפור של טכנולוגיית הציוד איטית, ובעצם אין סף לשיתוף פעולה.

(5)מגמות סטטוס ופיתוח נוכחיות של טכנולוגיית אקרילוניטריל

טכנולוגיית חמצון פרופילן אמוניה היא כיום מסלול הייצור המסחרי העיקרי לאקרילוניטריל, וכמעט כל יצרני האקרילוניטריל משתמשים בזרזים BP (SOHIO). עם זאת, ישנם גם ספקי זרזים רבים אחרים לבחירה, כמו מיצובישי רייון (לשעבר ניטו) ואסאדי קאסי מיפן, Ascend Performance Material (לשעבר סולוטיה) מארצות הברית וסינופק.

יותר מ- 95% מצמחי האקרילוניטריל ברחבי העולם משתמשים בטכנולוגיית חמצון אמוניה פרופילן (הידועה גם בשם תהליך הסוהיו) חלוצה ופותחה על ידי BP. טכנולוגיה זו משתמשת בפרופילן, אמוניה, אוויר ומים כחומרי גלם, ונכנסת לכור בחלק מסוים. תחת פעולה של זרחן מוליבדן ביסמוט או זרזי ברזל אנטימון הנתמכים על סיליקה ג'ל, נוצר אקרילוניטריל בטמפרטורה של 400-500℃ולחץ אטמוספרי. ואז, לאחר סדרה של נטרול, ספיגה, מיצוי, דה -הידרוציינציה וזיקוק, מתקבל התוצר הסופי של אקרילוניטריל. התשואה החד-כיוונית של שיטה זו יכולה להגיע ל 75%, ותוצרי הלוואי כוללים אצטוניטריל, ציאניד מימן ואמוניום סולפט. לשיטה זו יש ערך הייצור התעשייתי הגבוה ביותר.

מאז 1984 חתמה סינופק על הסכם ארוך טווח עם INEOS והוסמכה להשתמש בטכנולוגיית האקרילוניטריל המוגנת בפטנט של INEOS בסין. לאחר שנים של התפתחות, מכון המחקר הפטרוכימי של סינופק שנחאי פיתח בהצלחה מסלול טכני לחמצון אמוניה פרופילן לייצור אקרילוניטריל, ובנה את השלב השני של פרויקט האקרילוניטריל של סניף סינופק אנקינג 130000 טון. הפרויקט הועלה בהצלחה בינואר 2014, והגדיל את כושר הייצור השנתי של אקרילוניטריל מ- 80000 טון ל 210000 טון, והפך לחלק חשוב מבסיס הייצור האקרילוניטריל של סינופק.

נכון לעכשיו, חברות ברחבי העולם עם פטנטים לטכנולוגיית חמצון פרופילן אמוניה כוללות את BP, DuPont, INEOS, Asahi Chemical ו- Sinopec. תהליך ייצור זה בוגר וקל להשגה, וסין השיגה גם לוקליזציה של טכנולוגיה זו, וביצועיה אינם נחותים מטכנולוגיות ייצור זרות.

(6)מגמות סטטוס ופיתוח נוכחיות של טכנולוגיית ABS

על פי החקירה, מסלול התהליך של מכשיר ABS מחולק בעיקר לשיטת השתלת קרם ושיטת בתפזורת רציפה. שרף ABS פותח על בסיס שינוי שרף קלקר. בשנת 1947 אימצה חברת הגומי האמריקאית את תהליך המיזוג להשגת ייצור תעשייתי של שרף ABS; בשנת 1954 פיתחה חברת בורג-וואמר בארצות הברית שרף ABS של גליזת קרם פילמרים ומיגשה ייצור תעשייתי. הופעת השתלת קרם קידמה את ההתפתחות המהירה של תעשיית ABS. מאז שנות השבעים נכנסה טכנולוגיית תהליכי הייצור של ABS לתקופה של פיתוח רב.

שיטת השתלת הקרם היא תהליך ייצור מתקדם, הכולל ארבעה שלבים: הסינתזה של לטקס בוטדיאן, הסינתזה של פולימר שתל, סינתזה של פולימרים סטירן ופולימרים אקרילוניטריל, והטיפול שלאחר הטיפול. זרימת התהליך הספציפית כוללת יחידת PBL, יחידת השתלת, יחידת SAN ויחידת מיזוג. לתהליך ייצור זה יש רמה גבוהה של בגרות טכנולוגית והוא יושם באופן נרחב ברחבי העולם.

נכון לעכשיו, טכנולוגיית ABS בוגרת מגיעה בעיקר מחברות כמו LG בדרום קוריאה, JSR ביפן, דאו בארצות הברית, ניו לייק שמן כימיה ושות 'בע"מ בדרום קוריאה וטכנולוגיית קלוג בארצות הברית, כולם שיש להם רמה מובילה עולמית של בגרות טכנולוגית. עם התפתחות מתמדת של הטכנולוגיה, תהליך הייצור של ABS משתפר ומשתפר כל הזמן. בעתיד עשויים להופיע תהליכי ייצור יעילים יותר, ידידותיים לסביבה וחיסכון באנרגיה, ולהביא יותר הזדמנויות ואתגרים לפיתוח התעשייה הכימית.

(7)מגמת המצב והפיתוח הטכני של N-butanol

על פי התצפיות, הטכנולוגיה המיינסטרים לסינתזה של בוטנול ואוקטנול ברחבי העולם היא תהליך הסינתזה של הפחמן הנמוך-לחץ הנוזלי. חומרי הגלם העיקריים לתהליך זה הם גז פרופילן וסינתזה. ביניהם, פרופילן נובע בעיקר מאספקה ​​עצמית משולבת, עם צריכת יחידה של פרופילן בין 0.6 ל 0.62 טון. גז סינטטי מוכן לרוב מגז פליטה או גז סינטטי מבוסס פחם, עם צריכת יחידה בין 700 ל- 720 קוב.

טכנולוגיית הסינתזה של קרבוניל בלחץ נמוך שפותחה על ידי Dow/David-תהליך זרימת הפאזה הנוזלית היא בעלת יתרונות כמו שיעור המרה גבוה של פרופילן, חיי שירות זרזים ארוכים והפחתת פליטות של שלוש פסולת. תהליך זה הוא כיום טכנולוגיית הייצור המתקדמת ביותר והוא נמצא בשימוש נרחב במפעלים בוטנול ואוקטנול סיני.

בהתחשב בכך שטכנולוגיית Dow/David בוגרת יחסית וניתן להשתמש בה בשיתוף עם מפעלים מקומיים, ארגונים רבים יתעדפו טכנולוגיה זו בבחירתם להשקיע בבניית יחידות אוקטנול בוטנול, ואחריהן טכנולוגיה מקומית.

(8)מגמות סטטוס ופיתוח נוכחיות של טכנולוגיית פוליאקרילוניטריל

Polyacrylonitrile (PAN) מתקבל באמצעות פילמור רדיקלי חופשי של אקרילוניטריל והוא ביניים חשוב בהכנת סיבי אקרילוניטריל (סיבי אקרילי) וסיבי פחמן מבוססי פוליאקרילוניל. הוא מופיע בצורת אבקה אטומה לבנה או מעט צהובה, עם טמפרטורת מעבר זכוכית של בערך 90℃ו ניתן להמיס אותו בממסים אורגניים קוטביים כמו דימתילפורממיד (DMF) ודימתיל סולפוקסיד (DMSO), כמו גם בתמיסות מימיות מרוכזות של מלחים אורגניים כמו תיוציאנט ופרצ'לורט. הכנת פוליאקרילוניטריל כוללת בעיקר פילמור תמיסה או פילמור משקעים מימי של אקרילוניטריל (AN) עם מונומרים שניים לא יוניים ומונומרים שלישיים יוניים.

Polyacrylonitrile משמש בעיקר לייצור סיבים אקריליים, שהם סיבים סינתטיים העשויים מקופולימרים אקרילוניטריל עם אחוז המוני של יותר מ 85%. על פי הממיסים ששימשו בתהליך הייצור, ניתן להבחין בהם כדימתיל סולפוקסיד (DMSO), דימתיל אצטמיד (DMAC), נתרן תיקיאנאט (NASCN) ודימתיל פורממיד (DMF). ההבדל העיקרי בין ממסים שונים הוא המסיסות שלהם בפוליאקרילוניטריל, שאין לו השפעה משמעותית על תהליך ייצור הפילמור הספציפי. בנוסף, על פי הקומונומים השונים, ניתן לחלק אותם לחומצה איטקונית (IA), מתיל אקרילט (MA), אקרילאמיד (AM) ומתיל מתקרילט (MMA) וכו ' תכונות מוצר של תגובות פילמור.

תהליך הצבירה יכול להיות שלב אחד או דו שלב. שיטת צעד אחת מתייחסת לפילמור של אקרילוניטריל וקומונומים במצב פתרון בבת אחת, וניתן להכין ישירות את המוצרים לפיתרון מסתובב ללא הפרדה. הכלל הדו-שלבי מתייחס לפילמור ההשעיה של אקרילוניטריל וקומונומים במים כדי להשיג את הפולימר, המופרד, נשטף, מיובש ועוד צעדים אחרים ליצירת תמיסת הספינה. נכון לעכשיו, תהליך הייצור העולמי של Polyacrylonitrile הוא בעצם זהה, עם ההבדל בשיטות הפילמור במורד הזרם ובמונומרים CO. נכון לעכשיו, מרבית סיבי הפוליאקרילוניטריל במדינות שונות ברחבי העולם מיוצרים מקופולימרים טרנריים, כאשר אקרילוניטריל מהווה 90% ותוספת מונומר שני נע בין 5% ל 8%. המטרה של הוספת מונומר שני היא לשפר את החוזק המכני, האלסטיות והמרקם של הסיבים, כמו גם לשפר את ביצועי הצביעה. שיטות נפוצות כוללות MMA, MA, Vinyl Acetate וכו ' מחולק לקבוצות צבע קטיוניות ולקבוצות צבע חומצי.

נכון לעכשיו, יפן היא הנציגה העיקרית של התהליך הגלובלי של פוליאקרילוניטריל, ואחריה מדינות כמו גרמניה וארצות הברית. מפעלים נציגים כוללים את זולטק, הקסצל, ציטק ואלדילה מיפן, דונגבנג, מיצובישי וארצות הברית, SGL מקבוצת גרמניה ופורמוסה פלסטיקה מטייוואן, סין, סין. נכון לעכשיו, טכנולוגיית תהליכי הייצור העולמית של Polyacrylonitrile בוגרת, ואין הרבה מקום לשיפור המוצרים.