Viimastel aastatel on Hiina keemiatööstuse tehnoloogiline protsess märkimisväärselt arenenud, mis on viinud keemiliste tootmismeetodite mitmekesistumiseni ja keemiaturu konkurentsivõime eristumiseni. See artikkel käsitleb peamiselt epoksüpropaani erinevaid tootmisprotsesse.

Uurimise kohaselt on rangelt võttes epoksüpropaani tootmiseks kolm protsessi: klorohüdriini meetod, kaasoksüdatsiooni meetod (Halconi meetod) ja vesinikperoksiidi otsese oksüdatsiooni meetod (HPPO). Praegu on klorohüdriini meetod ja HPPO meetod epoksüpropaani tootmise peamised protsessid.

Klorhüdriini meetod on epoksüpropaani tootmise meetod, kasutades toorainena propüleeni ja kloorigaasi selliste protsesside abil nagu klorohüdrineerimine, seebistamine ja destilleerimine. Sellel protsessil on epoksüpropaani kõrge saagis, kuid see tekitab ka suures koguses reovett ja heitgaase, millel on märkimisväärne mõju keskkonnale.

Kaasoksüdatsioonimeetod on propüleenoksiidi tootmise protsess, mille käigus toorainena kasutatakse propüleeni, etüülbenseeni ja hapnikku. Esiteks reageerib etüülbenseen õhuga, moodustades etüülbenseenperoksiidi. Seejärel läbib etüülbenseenperoksiid tsüklisatsioonireaktsiooni propüleeniga, moodustades epoksüpropaani ja fenüületanooli. See protsess on suhteliselt keeruline ja tekitab palju kõrvalsaadusi, mistõttu on sellel ka negatiivne mõju keskkonnale.

HPPO meetod on protsess, mille käigus lisatakse tseoliit-titaansilikaatkatalüsaatorit (TS-1) sisaldavasse reaktorisse metanooli, propüleeni ja vesinikperoksiidi massivahekorras 4,2:1,3:1 reaktsiooni alustamiseks. Selle protsessi käigus on võimalik konverteerida 98% vesinikperoksiidist ja epoksüpropaani selektiivsus võib ulatuda 95%-ni. Väikese koguse osaliselt reageerinud propüleeni saab reaktorisse tagasi suunata korduvkasutamiseks.

Kõige tähtsam on see, et selle protsessi abil toodetud epoksüpropaan on praegu ainus toode, mida Hiinas eksportida lubatakse.

Arvutame hinnasuundumust aastatel 2009 kuni 2023. aasta keskpaigani ja vaatleme epiklorohüdriini ja HPPO protsesside tootmise muutusi viimase 14 aasta jooksul.

Epiklorohüdriini meetod

1.Epiklorohüdriini meetod on enamasti kasumlik. Viimase 14 aasta jooksul on klorohüdriini meetodil epiklorohüdriini tootmiskasum saavutanud kõrgeima taseme 8358 jüaani tonni kohta, mis saavutati 2021. aastal. 2019. aastal oli aga väike kahjum 55 jüaani tonni kohta.

2.Epiklorohüdriini meetodi kasumi kõikumine on kooskõlas epiklorohüdriini hinna kõikumisega. Kui epoksüpropaani hind tõuseb, suureneb vastavalt ka epiklorohüdriini meetodi tootmiskasum. See kooskõla peegeldab turu pakkumise ja nõudluse ning toote väärtuse muutuste ühist mõju kahe toote hindadele. Näiteks 2021. aastal suurenes pandeemia tõttu pehme vahtpolüeetri tarbimine märkimisväärselt, mis omakorda tõstis epoksüpropaani hinda, luues lõpuks epiklorohüdriini tootmise kasumimarginaali ajalooliselt kõrgeima taseme.

3.Propüleeni ja propüleenoksiidi hinnakõikumised näitavad pikaajalist järjepidevust trendis, kuid enamasti on nende kahe hinnakõikumise amplituudis oluline erinevus. See näitab, et propüleeni ja epiklorohüdriini hindu mõjutavad erinevad tegurid, kusjuures propüleeni hindadel on eriti oluline mõju epiklorohüdriini tootmisele. Kuna propüleen on epiklorohüdriini tootmise peamine tooraine, mõjutavad selle hinnakõikumised oluliselt epiklorohüdriini tootmise kulusid.

Üldiselt on epiklorohüdriini tootmiskasum Hiinas olnud viimase 14 aasta jooksul enamasti kasumlik ning selle kasumi kõikumised on kooskõlas epiklorohüdriini hinnakõikumistega. Propüleeni hinnad on oluline tegur, mis mõjutab epiklorohüdriini tootmiskasumit Hiinas.

HPPO meetod epoksüpropaan

1.Hiina HPPO meetod epoksüpropaani saamiseks on olnud enamiku ajast kasumlik, kuid selle kasumlikkus on üldiselt madalam võrreldes klorohüdriinmeetodiga. Väga lühikese aja jooksul tekkis HPPO meetodil epoksüpropaani osas kahjum ning enamiku ajast oli selle kasumlikkus oluliselt madalam kui klorohüdriinmeetodil.

2.Epoksüpropaani hinna märkimisväärse tõusu tõttu 2021. aastal saavutas HPPO epoksüpropaani kasum 2021. aastal ajalooliselt kõrgeima taseme, ulatudes maksimaalselt 6611 jüaani/tonnini. Selle kasumitaseme ja klorohüdriinmeetodi vahel on aga endiselt ligi 2000 jüaani/tonni suurune vahe. See näitab, et kuigi HPPO meetodil on teatud aspektides eeliseid, on klorohüdriinmeetodil siiski märkimisväärsed eelised üldise kasumlikkuse osas.

3.Lisaks leiti HPPO meetodi kasumi arvutamisel 50% vesinikperoksiidi hinna abil, et vesinikperoksiidi hinna ja propüleeni ning propüleenoksiidi hinnakõikumiste vahel puudub oluline korrelatsioon. See näitab, et Hiina HPPO meetodi kasumit epoksüpropaani puhul piiravad propüleeni ja kõrge kontsentratsiooniga vesinikperoksiidi hinnad. Nende toorainete ja vahesaaduste hinnakõikumiste ning selliste tegurite nagu turu pakkumine ja nõudlus ning tootmiskulud vahelise tiheda korrelatsiooni tõttu on see oluliselt mõjutanud epoksüpropaani tootmiskasumit HPPO meetodil.

Hiina HPPO-meetodil toodetud epoksüpropaani tootmiskasumi kõikumine viimase 14 aasta jooksul on näidanud, et see on enamasti kasumlik, kuid madala kasumlikkuse tasemega. Kuigi sellel on teatud aspektides eeliseid, tuleb selle kasumlikkust üldiselt siiski parandada. Samal ajal mõjutavad HPPO-meetodil toodetud epoksüpropaani kasumit suuresti tooraine ja vahesaaduste, eriti propüleeni ja kõrge kontsentratsiooniga vesinikperoksiidi hinnakõikumised. Seetõttu peavad tootjad turusuundumusi tähelepanelikult jälgima ja tootmisstrateegiaid mõistlikult kohandama, et saavutada parim kasumitase.

Peamiste toorainete mõju nende maksumusele kahe tootmisprotsessi korral

1.Kuigi epiklorohüdriini meetodi ja HPPO meetodi kasumikõikumised on järjepidevad, on toorainete mõjus nende kasumile olulisi erinevusi. See erinevus näitab, et nende kahe tootmisprotsessi kulude juhtimise ja kasumi kontrollimise võimalused toorainehindade kõikumistega toimetulekul erinevad.

2.Klorhüdriinimeetodi puhul ulatub propüleeni ja kulu suhe keskmiselt 67%-ni, moodustades enam kui poole ajast, ulatudes maksimaalselt 72%-ni. See näitab, et klorohüdriini tootmisprotsessis on propüleeni kulul kaalule suurim mõju. Seega mõjutab propüleeni hinna kõikumine otseselt epiklorohüdriini tootmise kulu ja kasumit klorohüdriinimeetodil. See tähelepanek on kooskõlas epiklorohüdriini tootmise pikaajalise kasumi ja propüleeni hinna kõikumise trendiga klorohüdriinimeetodil.

Seevastu HPPO meetodi puhul on propüleeni keskmine mõju selle maksumusele 61%, kusjuures mõnel on suurim mõju 68% ja väikseim 55%. See näitab, et HPPO tootmisprotsessis on propüleenil küll suur mõju maksumusele, kuid mitte nii tugev kui klorohüdriini meetodil. See võib olla tingitud teiste HPPO tootmisprotsessis kasutatavate toorainete, näiteks vesinikperoksiidi, olulisest mõjust kuludele, mis vähendab propüleeni hinnakõikumiste mõju kuludele.

3.Kui propüleeni hind kõigub 10%, ületab klorohüdriinimeetodi mõju kuludele HPPO meetodi oma. See tähendab, et propüleeni hindade kõikumiste korral mõjutab see klorohüdriinimeetodi hinda rohkem ning suhteliselt on HPPO meetodil paremad kulude juhtimise ja kasumi kontrolli võimalused. See tähelepanek toob taas esile erinevused tooraine hindade kõikumistele reageerimisel erinevate tootmisprotsesside vahel.

Hiina klorohüdriini meetodi ja epoksüpropaani HPPO meetodi kasumikõikumiste vahel on järjepidevus, kuid tooraine mõju kasumile on erinev. Toorainehindade kõikumistega toimetulekul on kahel tootmisprotsessil erinevad kulude juhtimise ja kasumi kontrolli võimalused. Nende hulgas on klorohüdriini meetod tundlikum propüleeni hinna kõikumise suhtes, samas kui HPPO meetodil on hea riskikindlus. Need seadused on ettevõtetele olulise suunava tähtsusega tootmisprotsesside valimisel ja tootmisstrateegiate väljatöötamisel.

Abimaterjalide ja tooraine mõju nende maksumusele kahe tootmisprotsessi korral

1.Vedela kloori mõju epikloorhüdriini tootmise kuludele klorohüdriini meetodil on viimase 14 aasta jooksul olnud keskmiselt vaid 8% ja seda võib isegi pidada peaaegu ilma otsese mõjuta kuludele. See tähelepanek näitab, et vedelal klooril on klorohüdriini tootmisprotsessis suhteliselt väike roll ning selle hinnakõikumistel on klorohüdriini abil toodetud epikloorhüdriini maksumusele vähe mõju.

2.Kõrge kontsentratsiooniga vesinikperoksiidi mõju epoksüpropaani HPPO meetodi kuludele on oluliselt suurem kui kloorgaasi mõju klorohüdriini meetodi kuludele. Vesinikperoksiid on HPPO tootmisprotsessis peamine oksüdeerija ja selle hinnakõikumised mõjutavad otseselt epoksüpropaani maksumust HPPO protsessis, jäädes alla vaid propüleenile. See tähelepanek rõhutab vesinikperoksiidi olulist rolli HPPO tootmisprotsessis.

3.Kui ettevõte toodab ise kõrvalsaadusena kloorgaasi, võib kloorgaasi mõju epikloorhüdriini tootmise kuludele ignoreerida. See võib olla tingitud kõrvalsaadusena tekkiva kloorgaasi suhteliselt väikesest kogusest, millel on kloorhüdriini abil epikloorhüdriini tootmise kuludele suhteliselt piiratud mõju.

4.Kui kasutatakse 75% vesinikperoksiidi kontsentratsiooni, ületab vesinikperoksiidi mõju HPPO meetodil toodetud epoksüpropaani maksumusele 30% ja see mõju kasvab jätkuvalt kiiresti. See tähelepanek näitab, et HPPO meetodil toodetud epoksüpropaani ei mõjuta mitte ainult tooraine propüleeni olulised kõikumised, vaid ka vesinikperoksiidi hinna olulised kõikumised. HPPO tootmisprotsessis kasutatava vesinikperoksiidi kontsentratsiooni suurenemise tõttu 75%-ni suurenevad vastavalt ka vesinikperoksiidi kogus ja maksumus. Turgu mõjutavad tegurid on suuremad ja kasumi volatiilsus suureneb, mis avaldab turuhinnale suuremat mõju.

Epiklorohüdriini tootmisprotsesside abimaterjalide mõju maksumusele klorohüdriinimeetodil ja HPPO-meetodil on oluline erinevus. Vedela kloori mõju klorohüdriinimeetodil toodetud epiklorohüdriini maksumusele on suhteliselt väike, samas kui vesinikperoksiidi mõju HPPO-meetodil toodetud epiklorohüdriini maksumusele on suurem. Samal ajal, kui ettevõte toodab ise kõrvalsaadusena kloorgaasi või kasutab erineva kontsentratsiooniga vesinikperoksiidi, on ka selle maksumusele erinev mõju. Need seadused on ettevõtete jaoks olulised suunavad tootmisprotsesside valimisel, tootmisstrateegiate väljatöötamisel ja kulude kontrollimisel.

Praeguste andmete ja suundumuste põhjal ületavad käimasolevad epoksüpropaani projektid tulevikus praeguse ulatuse, kusjuures enamik uusi projekte kasutab HPPO meetodit ja etüülbenseeni kooksüdatsiooni meetodit. See nähtus toob kaasa nõudluse suurenemise selliste toorainete järele nagu propüleen ja vesinikperoksiid, millel on suurem mõju epoksüpropaani maksumusele ja tööstusharu üldisele maksumusele.

Kulude seisukohast saavad integreeritud tööstusahela mudeliga ettevõtted paremini kontrollida tooraine mõjukaalu, vähendades seeläbi kulusid ja parandades turu konkurentsivõimet. Kuna enamik uusi epoksüpropaani projekte tulevikus kasutab HPPO meetodit, suureneb ka vesinikperoksiidi nõudlus, mis omakorda suurendab vesinikperoksiidi hinnakõikumiste mõju epoksüpropaani maksumusele.

Lisaks suureneb tulevikus epoksüpropaani uutes projektides etüülbenseeni kooksüdatsioonimeetodi kasutamise tõttu ka propüleeni nõudlus. Seetõttu suureneb ka propüleeni hinnakõikumiste mõju epoksüpropaani maksumusele. Need tegurid toovad epoksüpropaani tööstusele kaasa rohkem väljakutseid ja võimalusi.

Üldiselt mõjutavad epoksüpropaani tööstuse arengut tulevikus käimasolevad projektid ja toorained. Ettevõtted, kes võtavad kasutusele HPPO ja etüülbenseeni kooksüdatsioonimeetodeid, peavad pöörama rohkem tähelepanu kulude kontrollile ja tööstusahela integratsiooni arendamisele. Toorainetarnijad peavad turu konkurentsivõime parandamiseks tugevdama tooraine tarnimise stabiilsust ja kontrollima kulusid.