Questo articolo analizzerà i principali prodotti nella catena industriale C3 cinese e l'attuale direzione di ricerca e sviluppo della tecnologia.

(1)Lo stato attuale e le tendenze di sviluppo della tecnologia di polipropilene (PP)

Secondo la nostra indagine, esistono vari modi per produrre polipropilene (pp) in Cina, tra cui i processi più importanti includono il processo di tubo ambientale domestico, processo unipolo della società Daoju, processo di sferiolo della società di Lyondellbasell, Processo Innoten di INEOS, di Nordic Chemical Company e Spherizone Process of Lyondellbasell Company. Questi processi sono anche ampiamente adottati dalle imprese pp cinesi. Queste tecnologie controllano principalmente il tasso di conversione del propilene nell'intervallo di 1,01-1,02.

Il processo di tubo ad anello domestico adotta il catalizzatore Zn sviluppato in modo indipendente, attualmente dominato dalla tecnologia del processo del tubo ad anello di seconda generazione. Questo processo si basa su catalizzatori sviluppati in modo indipendente, tecnologia dei donatori di elettroni asimmetrici e tecnologia di copolimerizzazione casuale binaria di propilene butadiene e può produrre omopolimerizzazione, copolimerizzazione casuale di etilene propilene, copolimerizzazione casuale di propilene butadiene e copolimerizzazione resistente all'impatto PP. Ad esempio, aziende come la terza linea petrolchimica di Shanghai, la raffinazione di Zhenhai e la prima e la seconda riga chimica, e la seconda riga di Maoming hanno applicato questo processo. Con l'aumento di nuove strutture di produzione in futuro, il processo di tubo ambientale di terza generazione dovrebbe diventare gradualmente il processo di tubo ambientale domestico dominante.

Il processo unipolo può produrre industrialmente omopolimeri, con una portata di fusione (MFR) di 0,5 ~ 100 g/10 minuti. Inoltre, la frazione di massa dei monomeri copolimeri di etilene nei copolimeri casuali può raggiungere il 5,5%. Questo processo può anche produrre un copolimero casuale industrializzato di propilene e 1-butene (nome commerciale CE-per), con una frazione di massa di gomma fino al 14%. La frazione di massa di etilene nel copolimero di impatto prodotto dal processo unipolo può raggiungere il 21% (la frazione di massa della gomma è del 35%). Il processo è stato applicato nelle strutture di imprese come Fushun Petrochimical e Sichuan Petrochimical.

Il processo Innovene può produrre prodotti omopolimeri con una vasta gamma di portata di fusione (MFR), che può raggiungere 0,5-100 g/10 minuti. La sua tenacità del prodotto è superiore a quella di altri processi di polimerizzazione della fase gassosa. L'MFR dei prodotti copolimeri casuali è di 2-35 g/10 minuti, con una frazione di massa di etilene che varia dal 7% all'8%. L'MFR dei prodotti copolimeri resistenti all'impatto è di 1-35 g/10 minuti, con una frazione di massa di etilene che varia dal 5% al ​​17%.

Al momento, la tecnologia di produzione tradizionale di PP in Cina è molto matura. Prendendo come esempio le imprese di polipropilene a base di petrolio, non vi è alcuna differenza significativa nel consumo di unità di produzione, costi di elaborazione, profitti, ecc. Tra ogni impresa. Dal punto di vista delle categorie di produzione coperte da diversi processi, i processi tradizionali possono coprire l'intera categoria del prodotto. Tuttavia, considerando le categorie di output effettive delle imprese esistenti, vi sono differenze significative nei prodotti PP tra le diverse imprese a causa di fattori come geografia, barriere tecnologiche e materie prime.

(2)Stato attuale e tendenze di sviluppo della tecnologia dell'acido acrilico

L'acido acrilico è un'importante materia prima chimica organica ampiamente utilizzata nella produzione di adesivi e rivestimenti solubili in acqua, ed è anche comunemente elaborato in butil acrilato e altri prodotti. Secondo la ricerca, esistono vari processi di produzione per l'acido acrilico, incluso il metodo del cloroetanolo, il metodo del cianoetanolo, il metodo di ripetizione ad alta pressione, il metodo Enone, il metodo di ripetizione migliorato, il metodo di etanolo formaldeide, il metodo dell'idrolisi acrilonitrica, il metodo dell'idrolisi acrilonitrica metodo. Sebbene ci siano varie tecniche di preparazione per l'acido acrilico e la maggior parte di esse è stata applicata nell'industria, il processo di produzione più tradizionale in tutto il mondo è ancora l'ossidazione diretta del propilene al processo di acido acrilico.

Le materie prime per la produzione di acido acrilico attraverso l'ossidazione del propilene includono principalmente vapore acqueo, aria e propilene. Durante il processo di produzione, questi tre subiscono reazioni di ossidazione attraverso il letto del catalizzatore in una certa proporzione. Il propilene viene prima ossidato all'acroleina nel primo reattore, quindi ulteriormente ossidato in acido acrilico nel secondo reattore. Il vapore acqueo svolge un ruolo di diluizione in questo processo, evitando il verificarsi di esplosioni e sopprimendo la generazione di reazioni laterali. Tuttavia, oltre a produrre acido acrilico, questo processo di reazione produce anche acido acetico e ossidi di carbonio a causa delle reazioni laterali.

Secondo l'indagine di Pingtou GE, la chiave della tecnologia del processo di ossidazione dell'acido acrilico risiede nella selezione dei catalizzatori. Allo stato attuale, le aziende in grado di fornire tecnologia acrilica attraverso l'ossidazione del propilene includono Sohio negli Stati Uniti, nella società di chimica del catalizzatore del Giappone, nella società chimica Mitsubishi in Giappone, BASF in Germania e tecnologia chimica in Giappone.

Il processo di Sohio negli Stati Uniti è un processo importante per la produzione di acido acrilico attraverso l'ossidazione del propilene, caratterizzato dall'introduzione simultanea di metallo multi-componente MO Bi e Mo-V MO Bi e Mo-V MO Bi e Mo-V Ossidi come catalizzatori, rispettivamente. Con questo metodo, la resa a senso unico dell'acido acrilico può raggiungere circa l'80% (rapporto molare). Il vantaggio del metodo Sohio è che due reattori in serie possono aumentare la durata della vita del catalizzatore, raggiungendo fino a 2 anni. Tuttavia, questo metodo ha lo svantaggio che il propilene non reagito non può essere recuperato.

Metodo BASF: dalla fine degli anni '60, BASF ha condotto ricerche sulla produzione di acido acrilico attraverso l'ossidazione del propilene. Il metodo BASF utilizza catalizzatori MO Bi o Mo Co per la reazione di ossidazione del propilene e la resa a senso unico dell'acroleina ottenuta può raggiungere circa l'80% (rapporto molare). Successivamente, utilizzando catalizzatori a base di Mo, W, V e Fe, l'acroleina è stata ulteriormente ossidata in acido acrilico, con una resa a senso unico massimo di circa il 90% (rapporto molare). La vita del catalizzatore del metodo BASF può raggiungere 4 anni e il processo è semplice. Tuttavia, questo metodo ha svantaggi come elevato punto di ebollizione del solvente, pulizia frequente delle apparecchiature e elevato consumo complessivo di energia.

Metodo del catalizzatore giapponese: vengono anche utilizzati due reattori fissi in serie e un sistema di separazione a sette torre corrispondente. Il primo passo è infiltrarsi nell'elemento CO nel catalizzatore MO BI come catalizzatore di reazione, quindi utilizzare gli ossidi di metallo compositi MO, V e Cu come catalizzatori principali nel secondo reattore, supportato dalla silice e monossido di piombo. In questo processo, la resa a senso unico dell'acido acrilico è di circa l'83-86% (rapporto molare). Il metodo del catalizzatore giapponese adotta un reattore a letto fisso impilato e un sistema di separazione a 7 torre, con catalizzatori avanzati, elevata resa complessiva e basso consumo di energia. Questo metodo è attualmente uno dei processi di produzione più avanzati, alla pari con il processo Mitsubishi in Giappone.

(3)Stato attuale e tendenze di sviluppo della tecnologia di acrilato butilico

Il butil acrilato è un liquido trasparente incolore che è insolubile in acqua e può essere miscelato con etanolo ed etere. Questo composto deve essere conservato in un magazzino fresco e ventilato. L'acido acrilico e i suoi esteri sono ampiamente utilizzati nell'industria. Non sono usati solo per produrre monomeri morbidi di adesivi a base di solventi e a base di lozione per acrilato, ma possono anche essere omopolimerizzati, copolimerizzati e copolimerizzati per diventare monomeri polimerici e utilizzati come intermedi di sintesi organica.

Al momento, il processo di produzione di butil acrilato comporta principalmente la reazione di acido acrilico e butanolo in presenza di acido toluene solfonico per generare butile acrilato e acqua. La reazione di esterificazione coinvolta in questo processo è una tipica reazione reversibile e i punti di ebollizione dell'acido acrilico e il prodotto butil acrilato sono molto vicini. Pertanto, è difficile separare l'acido acrilico usando la distillazione e l'acido acrilico non reagito non può essere riciclato.

Questo processo è chiamato metodo di esterificazione di acrilato di butyl, principalmente dal Jilin Petrochimical Engineering Research Institute e altre istituzioni correlate. Questa tecnologia è già molto matura e il controllo del consumo unitario per acido acrilico e n-butanolo è molto preciso, in grado di controllare il consumo unitario entro 0,6. Inoltre, questa tecnologia ha già raggiunto la cooperazione e il trasferimento.

(4)Stato attuale e tendenze di sviluppo della tecnologia CPP

Il film CPP è realizzato in polipropilene come materia prima principale attraverso specifici metodi di elaborazione come la fusione di estrusione a forma di T. Questo film ha un'eccellente resistenza al calore e, grazie alle sue proprietà intrinseche di raffreddamento rapido, può formare un'eccellente levigatezza e trasparenza. Pertanto, per le applicazioni di imballaggio che richiedono un'elevata chiarezza, il film CPP è il materiale preferito. L'uso più diffuso del film CPP è nell'imballaggio alimentare, nonché nella produzione di rivestimento in alluminio, imballaggi farmaceutici e conservazione di frutta e verdura.

Allo stato attuale, il processo di produzione dei film CPP è principalmente casting di estrusione. Questo processo di produzione è costituito da più estrusori, distributori multi-canali (comunemente noti come "alimentatori"), teste di dado a forma di T, sistemi di fusione, sistemi di trazione orizzontale, oscillatori e sistemi di avvolgimento. Le caratteristiche principali di questo processo di produzione sono una buona lucidosità superficiale, alta piattaforma, tolleranza a piccole spessore, buone prestazioni di estensione meccanica, buona flessibilità e buona trasparenza dei prodotti a base di film sottili prodotti. La maggior parte dei produttori globali di CPP utilizza il metodo di fusione di estrusione di CO per la produzione e la tecnologia delle attrezzature è matura.

Dalla metà degli anni '80, la Cina ha iniziato a introdurre attrezzature per la produzione di film di casting stranieri, ma la maggior parte di esse sono strutture a strato singolo e appartiene alla fase primaria. Dopo essere entrati negli anni '90, la Cina ha introdotto linee di produzione cinematografica a polimero a multistrato di paesi come Germania, Giappone, Italia e Austria. Queste attrezzature e tecnologie importate sono la forza principale dell'industria cinematografica del cast cinese. I principali fornitori di attrezzature includono Bruckner tedesco, Bartenfield, Leifenhauer e l'orchidea austriaca. Dal 2000, la Cina ha introdotto linee di produzione più avanzate e anche attrezzature prodotte a livello nazionale hanno subito un rapido sviluppo.

Tuttavia, rispetto al livello avanzato internazionale, c'è ancora un certo divario nel livello di automazione, del sistema di estrusione del controllo della pesatura, dello spessore del film di controllo automatico della regolazione della testa, del sistema di recupero dei materiali online e dell'avvolgimento automatico delle attrezzature per film di fusione domestica. Al momento, i principali fornitori di attrezzature per la tecnologia cinematografica CPP includono Bruckner, Leifenhauser e Lanzin in Austria. Questi fornitori stranieri hanno vantaggi significativi in ​​termini di automazione e altri aspetti. Tuttavia, l'attuale processo è già abbastanza maturo e la velocità di miglioramento della tecnologia delle attrezzature è lenta e praticamente non vi è alcuna soglia per la cooperazione.

(5)Stato attuale e tendenze di sviluppo della tecnologia acrilonitrile

La tecnologia di ossidazione dell'ammoniaca propilene è attualmente il principale percorso di produzione commerciale per l'acrilonitrile e quasi tutti i produttori di acrilonitrile utilizzano catalizzatori BP (Sohio). Tuttavia, ci sono anche molti altri fornitori di catalizzatori tra cui scegliere, come Mitsubishi Rayon (precedentemente Nitto) e Asahi Kasei dal Giappone, Ascend Performance Material (precedentemente Solutia) dagli Stati Uniti e Sinopec.

Più del 95% delle piante acrilonitrili in tutto il mondo utilizza la tecnologia di ossidazione dell'ammoniaca propilene (nota anche come processo di Sohio) aperto e sviluppato da BP. Questa tecnologia utilizza propilene, ammoniaca, aria e acqua come materie prime ed entra nel reattore in una certa proporzione. Sotto l'azione del bismuto del fosforo molibdeno o dei catalizzatori di ferro antimonio supportati su gel di silice, l'acrilonitrile viene generato a una temperatura di 400-500℃e pressione atmosferica. Quindi, dopo una serie di neutralizzazione, assorbimento, estrazione, disidrociano e fasi di distillazione, si ottiene il prodotto finale dell'acrilonitrile. La resa a senso unico di questo metodo può raggiungere il 75%e i sottoprodotti includono acetonitrile, idrogeno cianuro e solfato di ammonio. Questo metodo ha il più alto valore di produzione industriale.

Dal 1984, Sinopec ha firmato un accordo a lungo termine con Ineos ed è stato autorizzato a utilizzare la tecnologia acrilonitrile brevettata di INEOS in Cina. Dopo anni di sviluppo, il Sinopec Shanghai PetroChimical Research Institute ha sviluppato con successo un percorso tecnico per l'ossidazione dell'ammoniaca propilene per produrre acrilonitrile e ha costruito la seconda fase del progetto acrilonitrile di 130000 tonnellate di Sinopec Anqing Branch. Il progetto è stato messo in funzione con successo nel gennaio 2014, aumentando la capacità di produzione annuale dell'acrilonitrile da 80000 tonnellate a 210000 tonnellate, diventando una parte importante della base di produzione acrilonitrile di Sinopec.

Al momento, le aziende in tutto il mondo con brevetti per la tecnologia di ossidazione dell'ammoniaca propilene includono BP, DuPont, Ineos, Asahi Chemical e Sinopec. Questo processo di produzione è maturo e facile da ottenere e la Cina ha anche raggiunto la localizzazione di questa tecnologia e le sue prestazioni non sono inferiori alle tecnologie di produzione straniere.

(6)Stato attuale e tendenze di sviluppo della tecnologia ABS

Secondo l'indagine, il percorso di processo del dispositivo ABS è principalmente diviso in metodo di innesto di lozione e metodo di massa continuo. La resina ABS è stata sviluppata in base alla modifica della resina di polistirene. Nel 1947, l'American Rubber Company adottò il processo di miscelazione per raggiungere la produzione industriale di resina ABS; Nel 1954, la Borg-Wamer Company negli Stati Uniti sviluppò resina addominali ad innesto di lozione e realizzò la produzione industriale. L'aspetto dell'innesto di lozione ha promosso il rapido sviluppo dell'industria degli ABS. Dagli anni '70, la tecnologia del processo di produzione dell'ABS è entrata in un periodo di grande sviluppo.

Il metodo di innesto della lozione è un processo di produzione avanzato, che include quattro passaggi: la sintesi del lattice butediene, la sintesi di polimero dell'innesto, la sintesi di polimeri di stirene e acrilonitrile e la miscelazione post-trattamento. Il flusso di processo specifico include unità PBL, unità di innesto, unità SAN e unità di miscelazione. Questo processo di produzione ha un alto livello di maturità tecnologica ed è stato ampiamente applicato in tutto il mondo.

Al momento, la tecnologia ABS matura proviene principalmente da aziende come LG in Corea del Sud, JSR in Giappone, Dow negli Stati Uniti, New Lake Oil Chemical Co., Ltd. in Corea del Sud e tecnologia Kellogg negli Stati Uniti, tutti che hanno un livello globale di maturità tecnologica. Con il continuo sviluppo della tecnologia, anche il processo di produzione di ABS migliora e migliora costantemente. In futuro, possono emergere processi di produzione più efficienti, rispettosi dell'ambiente e risparmiare energia, offrendo maggiori opportunità e sfide allo sviluppo dell'industria chimica.

(7)Lo stato tecnico e la tendenza allo sviluppo di N-butanolo

Secondo le osservazioni, la tecnologia mainstream per la sintesi di butanolo e ottanolo in tutto il mondo è il processo di sintesi carbonile a bassa pressione in fase liquida. Le principali materie prime per questo processo sono il gas di propilene e di sintesi. Tra questi, il propilene proviene principalmente dall'auto -approvvigionamento integrato, con un consumo unitario di propilene tra 0,6 e 0,62 tonnellate. Il gas sintetico è preparata principalmente da gas di scarico o gas sintetico a carbone, con un consumo unitario tra 700 e 720 metri cubi.

La tecnologia di sintesi carbonile a bassa pressione sviluppata da Dow/David-il processo di circolazione in fase liquida presenta vantaggi come un alto tasso di conversione del propilene, una lunga durata del catalizzatore e una riduzione delle emissioni di tre rifiuti. Questo processo è attualmente la tecnologia di produzione più avanzata ed è ampiamente utilizzato nelle imprese cinesi di butanolo e ottanolo.

Considerando che la tecnologia Dow/David è relativamente matura e può essere utilizzata in collaborazione con le imprese domestiche, molte imprese darà la priorità a questa tecnologia quando sceglieranno di investire nella costruzione di unità di ottanolo al butanolo, seguite dalla tecnologia domestica.

(8)Stato attuale e tendenze di sviluppo della tecnologia poliacrilonitrile

Il poliacrilonitrile (PAN) è ottenuto attraverso la polimerizzazione radicale libero di acrilonitrile ed è un importante intermedio nella preparazione di fibre di acrilonitrile (fibre acriliche) e fibre di carbonio a base di poliacrilonitrile. Appare in una polvere opaca bianca o leggermente gialla, con una temperatura di transizione di vetro di circa 90℃. Può essere sciolto in solventi organici polari come dimetilformamide (DMF) e dimetilsolfossido (DMSO), nonché in soluzioni acquose concentrate di sali inorganici come tiocianato e perclorato. La preparazione di poliacrilonitrile comporta principalmente polimerizzazione della soluzione o polimerizzazione acquosa di precipitazione di acrilonitrile (AN) con secondi monomeri non ionici e terzi ionici.

Il poliacrilonitrile viene utilizzato principalmente per produrre fibre acriliche, che sono fibre sintetiche realizzate in copolimeri acrilonitrili con una percentuale di massa superiore all'85%. Secondo i solventi utilizzati nel processo di produzione, possono essere distinti come dimetilsolfossido (DMSO), dimetil acetamide (DMAC), sodio tiocianato (NASCN) e dimetil formamide (DMF). La differenza principale tra i vari solventi è la loro solubilità nel poliacrilonitrile, che non ha un impatto significativo sul processo di produzione di polimerizzazione specifica. Inoltre, secondo i diversi Comomeri, possono essere divisi in acido Itaconic (IA), metil acrilato (MA), acrilamide (AM) e metilmetacrilato (MMA), ecc. Diversi monomeri di CO hanno effetti diversi sulla cinetica e Proprietà del prodotto delle reazioni di polimerizzazione.

Il processo di aggregazione può essere in un passo o in due fasi. Un metodo di passo si riferisce alla polimerizzazione di acrilonitrile e comonomeri in uno stato di soluzione contemporaneamente e i prodotti possono essere preparati direttamente in soluzione rotante senza separazione. La regola in due fasi si riferisce alla polimerizzazione della sospensione di acrilonitrile e comonomeri in acqua per ottenere il polimero, che è separato, lavato, disidratato e altri passaggi per formare la soluzione di filatura. Al momento, il processo di produzione globale del poliacrilonitrile è sostanzialmente lo stesso, con la differenza nei metodi di polimerizzazione a valle e nei monomeri di CO. Al momento, la maggior parte delle fibre di poliacrilonitrile in vari paesi del mondo sono realizzate con copolimeri ternari, con acrilonitrile che rappresentano il 90% e l'aggiunta di un secondo monomero che va dal 5% all'8%. Lo scopo di aggiungere un secondo monomero è migliorare la resistenza meccanica, l'elasticità e la consistenza delle fibre, nonché migliorare le prestazioni della tintura. I metodi comunemente usati includono MMA, MA, vinile acetato, ecc. La quantità di addizione del terzo monomero è dello 0,3% -2%, con l'obiettivo di introdurre un certo numero di gruppi di coloranti idrofili per aumentare l'affinità delle fibre con coloranti, che sono diviso in gruppi di coloranti cationici e gruppi di coloranti acidi.

Al momento, il Giappone è il principale rappresentante del processo globale del poliacrilonitrile, seguito da paesi come la Germania e gli Stati Uniti. Le imprese rappresentative includono Zoltek, Hexcel, Cytec e Aldila provenienti dal Giappone, Dongbang, Mitsubishi e Stati Uniti, SGL dalla Germania e dal Gruppo di plastica di Formosa di Taiwan, Cina, Cina. Al momento, la tecnologia del processo di produzione globale del poliacrilonitrile è matura e non c'è molto spazio per il miglioramento del prodotto.