Selles artiklis analüüsitakse Hiina C3 tööstusahela peamisi tooteid ning tehnoloogia praegust teadus- ja arendussuunda.

(1)Polüpropüleeni (PP) tehnoloogia hetkeseisu ja arengusuundumused

Meie uurimise kohaselt on Hiinas polüpropüleeni (PP) tootmiseks mitmesuguseid viise, mille hulgas on kõige olulisemad protsessid kodumaine keskkonnatorude protsess, Daoju ettevõtte Unipoli protsess, LyondellBasell Company Spherioli protsess, INEOS COMPLECTi INEOS -protsess, Novolen protsess, Novolen protsess Lyondellbasell Company Nordic Chemical Company ja Spherizone protsess. Neid protsesse võetakse laialdaselt kasutusele ka Hiina PP ettevõtted. Need tehnoloogiad kontrollivad enamasti propüleeni muundumiskiirust vahemikus 1,01-1,02.

Kodune rõngatoru protsess võtab kasutusele iseseisvalt välja töötatud Zn katalüsaatori, kus praegu domineerib teise põlvkonna rõngatorude protsessitehnoloogia. See protsess põhineb iseseisvalt välja töötatud katalüsaatoritel, asümmeetrilisel elektronide doonoritehnoloogial ja propüleeni butadieen binaarse juhusliku kopolümerisatsiooni tehnoloogial ning see võib toota homopolümerisatsiooni, etüleenpropüleeni juhuslikku kopolümerisatsiooni, propüleeni butadieen juhuslikku kopolümerisatsiooni ja mõjuresistentset kopolümerisatsiooni PP. Näiteks on sellised ettevõtted nagu Shanghai naftakeemiline kolmas rida, Zhenhai rafineerimine ja keemiline esimene ja teine ​​rida ning Maoming Teine rida on seda protsessi rakendanud. Uute tootmisrajatiste suurenemisega tulevikus eeldatakse, et kolmanda põlvkonna keskkonnatorude protsess saab järk-järgult domineerivaks kodumaiseks keskkonnatorude protsessiks.

Unipoli protsess suudab tööstuslikult toota homopolümeerisid, sulavoolu kiirusega (MFR) vahemik on 0,5 ~ 100 g/10min. Lisaks võib juhuslikes kopolümeerides etüleenkopolümeermonomeeride massifraktsioon ulatuda 5,5%-ni. See protsess võib toota ka propüleen- ja 1-buteeni tööstusliku juhusliku kopolümeeri (kaubanimi CE-for), kummimassifraktsiooniga kuni 14%. Unipoli protsessis toodetud mõjukopolümeeri ehküleeni massifraktsioon võib ulatuda 21% -ni (kummi massiosa on 35%). Protsessi on rakendatud selliste ettevõtete rajatistes nagu Fushun Petrokeemia ja Sichuan Petrokeemia.

Innoveni protsess võib toota homopolümeeriprodukte, millel on lai sulavvoolukiirus (MFR), mis võib ulatuda 0,5–100 g/10 minutini. Selle toote sitkus on kõrgem kui teiste gaasifaasi polümerisatsiooniprotsesside omadel. Juhuslike kopolümeerproduktide MFR on 2-35G/10min, etüleeni massiosa vahemikus 7% kuni 8%. Kokkupõrkeresistentsete kopolümeerproduktide MFR on 1-35 g/10min, etüleeni massiosa vahemikus 5% kuni 17%.

Praegu on Hiinas PP peavoolutehnoloogia väga küps. Võttes näitena naftapõhised polüpropüleeniettevõtted, pole iga ettevõtte vahel olulist erinevust tootmisüksuse tarbimises, töötlemiskuludes, kasumides jne. Erinevate protsessidega hõlmatud tootmiskategooriate vaatenurgast võivad tavaprotsessid hõlmata kogu tootekategooriat. Arvestades olemasolevate ettevõtete tegelikke väljundkategooriaid, on PP -toodetes olulisi erinevusi erinevates ettevõtetes selliste tegurite tõttu nagu geograafia, tehnoloogilised tõkked ja toorained.

(2)Akrüülhappe tehnoloogia hetkeseisu ja arengusuundumused

Akrüülhape on oluline orgaaniline keemiline tooraine, mida kasutatakse laialdaselt liimide ja vees lahustuvate kattete tootmisel, ning seda töödeldakse tavaliselt ka butüülakrülaadi ja muude toodete hulka. Teadusuuringute kohaselt on akrüülhappe tootmisprotsessid, sealhulgas kloroetanooli meetod, tsüanoetanooli meetod, kõrgsurve reppe meetod, enone meetod, täiustatud reppe meetod, formaldehüüdi etanooli meetod, akrüülonitriil-hüdrolüüsi meetod, etüleenmeetod, propüleeni oksüdeerumine ja bioloogiline oksüdeerumisviis ja bioloogiline oksüdeerumisviis ja bioloogiline oksüdeerumisviis ja bioloogiline oksüdeerumisviis ja bioloogiline oksüdeerumisviis ja bioloogiline oksüdeerumisviis ja bioloogiline oksüdeerumisviis ja bioloogiline oksüdeerimismeetod ja bioloogiline oksüdeerimismeetod ja bioloogiline oksüdeerimismeetod. meetod. Kuigi akrüülhappe valmistamise tehnikaid on olemas ja enamikku neist on tööstuses rakendatud, on kogu maailmas kõige tavalisem tootmisprotsess endiselt propüleeni otsene oksüdeerumine akrüülhappe protsessiks.

Akrüülhappe tootmiseks propüleeni oksüdatsiooni tootmiseks on peamiselt veeauru, õhk ja propüleen. Tootmisprotsessi ajal läbivad need kolm oksüdatsioonireaktsiooni katalüsaatori kihi kaudu teatud proportsioonis. Propüleen oksüdeeritakse kõigepealt esimeses reaktoris akroleiiniks ja seejärel oksüdeeritakse seejärel teises reaktoris akrüülhappeks. Veeaur mängib selles protsessis lahjendusrolli, vältides plahvatuste esinemist ja pärssides külgreaktsioonide tekkimist. Lisaks akrüülhappe tootmisele tekitab see reaktsiooniprotsess külgreaktsioonide tõttu ka äädikhapet ja süsinikoksiide.

Pingtou ge uurimise kohaselt on akrüülhappe oksüdatsiooniprotsessi tehnoloogia võti katalüsaatorite valimises. Praegu hõlmavad ettevõtted, kes suudavad akrüülhappetehnoloogiat pakkuda propüleenoksüdatsiooni kaudu, Sohio Ameerika Ühendriikides, Jaapani katalüsaatori keemiaettevõte, Jaapanis asuv Mitsubishi keemiaettevõte, BASF Saksamaal ja Jaapani keemiatehnoloogia.

SOHIO protsess Ameerika Ühendriikides on oluline protsess akrüülhappe tootmiseks propüleen oksüdatsiooni kaudu, mida iseloomustab samaaegselt propüleen-, õhu- ja veeaurude sisestamine kaheks seeriaga ühendatud fikseeritud voodireaktorites ning kasutades Mo BI ja MO-V mitmekomponentset metalli oksiidid vastavalt katalüsaatoritena. Selle meetodi kohaselt võib akrüülhappe ühesuunaline saagis ulatuda umbes 80% -ni (molaarsuhe). Sohio meetodi eeliseks on see, et kaks seeria reaktorit võivad suurendada katalüsaatori eluiga, ulatudes kuni 2 aastani. Sellel meetodil on aga puudus, et reageerimata propüleeni ei saa taastada.

BASF -meetod: Alates 1960. aastate lõpust on BASF läbi viinud uuringuid akrüülhappe tootmise kohta propüleenoksüdatsiooni kaudu. BASF-i meetodil kasutatakse propüleeni oksüdatsioonireaktsiooni Mo Bi või Mo CO katalüsaatoreid ja saadud akroleiini ühesuunaline saagis võib ulatuda umbes 80% -ni (molaarsuhe). Seejärel oksüdeeriti akrüülhappeks MO, W, V ja FE-põhiseid katalüsaatoreid, maksimaalse ühesuunalise saagisega umbes 90% (molaarsuhe). BASF -meetodi katalüsaatori elu võib ulatuda 4 aastani ja protsess on lihtne. Sellel meetodil on siiski selliseid puudusi nagu kõrge lahusti keemistemperatuur, sagedane seadmete puhastamine ja kõrge energiatarbimine.

Jaapani katalüsaatori meetodit: kasutatakse ka kahte fikseeritud reaktorit jada ja sobivat seitsme torni eraldamissüsteemi. Esimene samm on elemendi CO sissetungimine reaktsioonikatalüsaatorina Mo bi katalüsaatorisse ja seejärel kasutada teises reaktoris peamiste katalüsaatoritena Mo, V ja Cu komposiitmetalloksiide, mida toetavad ränidioksiid ja plii monoksiid. Selle protsessi käigus on akrüülhappe ühesuunaline saagis umbes 83–86% (molaarsuhe). Jaapani katalüsaatori meetod võtab kasutusele ühe virnastatud fikseeritud voodireaktori ja 7-torni eraldamissüsteemi, millel on täiustatud katalüsaatorid, kõrge üldine saagis ja väikese energiatarbimisega. See meetod on praegu üks arenenumaid tootmisprotsesse, mis on võrdsed Jaapani Mitsubishi protsessiga.

(3)Butüülakrülaadi tehnoloogia hetkeseisu ja arengusuundumused

Butüülakrülaat on värvitu läbipaistev vedelik, mis on vees lahustumatu ja mida saab segada etanooli ja eetriga. Seda ühendit tuleb ladustada jahedas ja ventileeritavas laos. Akrüülhapet ja selle estreid kasutatakse tööstuses laialdaselt. Neid ei kasutata mitte ainult akrüülaatide lahustipõhiste ja kreemipõhiste liimide pehmete monomeeride tootmiseks, vaid võib ka homopolümeriseerida, kopolümeriseeritud ja siirdatud kopolümeriseerida polümeerimonomeerideks ja kasutada orgaaniliste sünteesi vaheühenditena.

Praegu hõlmab butüülakrülaadi tootmisprotsess peamiselt akrüülhappe ja butanooli reaktsiooni tolueensulfoonhappe olemasolul butüülakrülaadi ja vee tekitamiseks. Selles protsessis osalev estrifitseerimisreaktsioon on tüüpiline pöörduv reaktsioon ning akrüülhappe ja produkti butüültekrülaat keemise punkte on väga lähedased. Seetõttu on destilleerimise abil keeruline eraldada akrüülhapet ja reageerimata akrüülhapet ei saa ringlusse võtta.

Seda protsessi nimetatakse butüülakrülaadi esterdamise meetodiks, peamiselt Jilini naftakeemiatehnika uurimisinstituudist ja muudest seotud institutsioonidest. See tehnoloogia on juba väga küps ning akrüülhappe ja N-butanooli ühikukontroll on väga täpne, mis suudab ühiku tarbimist kontrollida 0,6 piires. Lisaks on see tehnoloogia juba saavutanud koostöö ja üleandmise.

(4)CPP -tehnoloogia hetkeseisu ja arengusuundumused

CPP-kile on valmistatud polüpropüleenist kui peamise toorainet konkreetsete töötlemismeetodite abil, näiteks T-kujuline die ekstrusiooni valamine. Sellel kilel on suurepärane kuumustakistus ja selle kiirete jahutamisomaduste tõttu võib see moodustada suurepärase sujuvuse ja läbipaistvuse. Seetõttu on CPP -kile eelistatud materjal, mis nõuab suurt selgust, pakkimisrakenduste jaoks. CPP -kile kõige laialt levinud kasutamine on toidupakendites, samuti alumiiniumkatte, farmaatsiapakendite ning puu- ja köögiviljade säilitamisel.

Praegu on CPP -kilede tootmisprotsess peamiselt Co Extration casting. See tootmisprotsess koosneb mitmest ekstruuderist, mitme kanaliga turustajast (üldiselt tuntud kui “söötjad”), T-kujulistest peadest, valamissüsteemidest, horisontaalsest veojõusüsteemidest, ostsillaatoritest ja mähisüsteemidest. Selle tootmisprotsessi peamised omadused on hea pinna läikivus, kõrge tasasus, väike paksuse taluvus, hea mehaaniline pikendus jõudlus, hea paindlikkus ja toodetud õhukeste kiletoodete hea läbipaistvus. Enamik CPP -i globaalseid tootjaid kasutab tootmiseks CO ekstrusiooni valamise meetodit ja seadmete tehnoloogia on küps.

Alates 1980. aastate keskpaigast on Hiina hakanud tutvustama välismaiseid valavaid filmide tootmisvahendeid, kuid enamik neist on ühekihilised struktuurid ja kuuluvad esmasesse etappi. Pärast 1990. aastate sisenemist tutvustas Hiina mitmekihilist CO polümeeri valatud filmide tootmisliinid sellistest riikidest nagu Saksamaa, Jaapan, Itaalia ja Austria. Need imporditud seadmed ja tehnoloogiad on Hiina valatud filmitööstuse peamine jõud. Peamiste seadmete tarnijate hulka kuuluvad Saksamaa Bruckner, Bartenfield, Leifenhauer ja Austria orhidee. Alates 2000. aastast on Hiina kasutusele võtnud arenenumad tootmisliinid ja ka kodumaiselt toodetud seadmed on kogenud kiiret arengut.

Kuid võrreldes rahvusvahelise arenenud tasemega on automatiseerimise tasemel endiselt teatav lünk, kaalumise ekstsioonisüsteem, automaatne Die pea reguleerimise juhtimise kile paksus, veebipõhine materjali taaskasutamissüsteem ja kodumaiste valatud kilevarustuse automaatne mähis. Praegu hõlmavad CPP -filmitehnoloogia peamised seadmete tarnijad Saksamaa Bruckner, Leifenhauser ja Austria Lanzin. Neil välismaistel tarnijatel on automatiseerimise ja muude aspektide osas olulised eelised. Praegune protsess on aga juba üsna küps ja seadmete tehnoloogia paranemiskiirus on aeglane ning põhimõtteliselt pole koostöö läve.

(5)Akrüülonitriilitehnoloogia hetkeseisu ja arengusuundumused

Propüleeni ammoniaagi oksüdatsiooni tehnoloogia on praegu akrüülonitriili peamine kommertslik tootmisviis ja peaaegu kõik akrüülonitriili tootjad kasutavad BP (Sohio) katalüsaatoreid. Siiski on ka paljude teiste katalüsaatori pakkujate hulgast, kelle vahel valida, näiteks Mitsubishi Rayon (endine Nitto) ja Jaapanist pärit Asahi Kasei, Ascend Performance Material (endine Solutia) Ameerika Ühendriikidest ja Sinopecist.

Enam kui 95% akrüülnitriilitaimedest kogu maailmas kasutab BP teerajajaks ja välja töötatud propüleeniammoniaagi oksüdatsioonitehnoloogiat (tuntud ka kui Sohio protsess). See tehnoloogia kasutab toorainena propüleenit, ammoniaaki, õhku ja vett ning siseneb reaktorisse teatud proportsioonis. Silikageelil toetatud fosfori molübdeeni vismut või antimonite rauakatalüsaatorite toimel genereeritakse akrüülonitriil temperatuuril 400-500℃ja atmosfäärirõhk. Seejärel, pärast paljude neutraliseerimise, imendumise, ekstraheerimise, dehüdrotsüanatsiooni ja destilleerimisetappide seeriat, saadakse akrüülonitriili lõppsaadus. Selle meetodi ühesuunaline saagis võib ulatuda 75%-ni ja kõrvalsaaduste hulka kuuluvad atsetonitriil, vesiniktsüaniid ja ammooniumsulfaat. Sellel meetodil on kõrgeim tööstusliku toodangu väärtus.

Alates 1984. aastast on Sinopec allkirjastanud pikaajalise kokkuleppe INEOS-iga ja tal on volitatud kasutama Hiinas INEOS-i patenteeritud akrüülonitriili tehnoloogiat. Pärast aastatepikkust arengut on Sinopec Shanghai naftakeemiauuringute instituut edukalt välja töötanud propüleeniammoniaagi oksüdatsiooni tehnilise marsruudi akrüülonitriili tootmiseks ja konstrueerinud Sinopeci anqingi haru 130000 -tonnise akrüülonitriili projekti teise etapi. Projekt toimus edukalt 2014. aasta jaanuaris, suurendades akrüülonitriili iga -aastast tootmisvõimsust 80000 tonnilt 210000 tonnile, saades oluliseks osaks Sinopeci akrüülonitriili tootmisbaasist.

Praegu hõlmavad kogu maailmas propüleeni ammoniaagi oksüdatsioonitehnoloogia patentidega ettevõtteid BP, DuPont, Ineos, Asahi Chemical ja Sinopec. See tootmisprotsess on küps ja hõlpsasti hankimine ning ka Hiina on selle tehnoloogia lokaliseerimise saavutanud ning selle jõudlus ei ole madalam kui välismaised tootmistehnoloogiad.

(6)ABS -tehnoloogia hetkeseisu ja arengusuundumused

Uurimise kohaselt jaguneb ABS -seadme protsessitee peamiselt kreemi pookimismeetodiks ja pidevaks mahtmeetodiks. ABS -vanus töötati välja polüstüreeni vaigu modifitseerimise põhjal. 1947. aastal võttis Ameerika kummifirma vastu segamisprotsessi ABS -vaigu tööstusliku tootmise saavutamiseks; 1954. aastal töötas Borg-Wameri ettevõte Ameerika Ühendriikides välja kreemi siiriku polümeriseeritud ABS vaigu ja realiseeris tööstuslikku tootmist. Kreemi pookimise ilmumine edendas ABS -i tööstuse kiiret arengut. Alates 1970. aastatest on ABS -i tootmisprotsessitehnoloogia jõudnud suure arengu perioodile.

Kreemi pookimismeetod on täiustatud tootmisprotsess, mis sisaldab nelja sammu: butadieeni lateksi süntees, siiriku polümeeri süntees, stüreeni ja akrüülonitriilsete polümeeride süntees ja segamisjärgne segamine. Konkreetne protsessivool sisaldab PBL -i, pookimisüksust, SAN -i ja segamisüksust. Sellel tootmisprotsessil on kõrge tehnoloogiline küpsus ja seda on kogu maailmas laialdaselt rakendatud.

Praegu pärineb küps ABS -tehnoloogia peamiselt sellistest ettevõtetest nagu LG Lõuna -Koreas, JSR Jaapanis, Dow Ameerika Ühendriikides, New Lake Oil Chemical Co., Ltd. Lõuna -Koreas ja Kellogg Technology Ameerika Ühendriikides, kogu Ameerika Ühendriikides, kõik, kõik osadest millel on tehnoloogilise küpsuse ülemaailmne juhtiv tase. Tehnoloogia pideva arendamise korral on ABS -i tootmisprotsess ka pidevalt paranenud ja paranemine. Tulevikus võivad ilmneda tõhusamad, keskkonnasõbralikud ja energiasäästlikud tootmisprotsessid, tuues keemiatööstuse arengule rohkem võimalusi ja väljakutseid.

(7)N-butanooli tehniline staatus ja arengusuund

Vaatluste kohaselt on butanooli ja oktanooli sünteesi tavatehnoloogia kogu maailmas vedela-faasi tsükliline madala rõhuga karbonüülsünteesiprotsess. Selle protsessi peamised toorained on propüleen- ja sünteesigaas. Nende hulgas pärineb propüleen peamiselt integreeritud enesevarustusest, mille propüleeni ühik on vahemikus 0,6 kuni 0,62 tonni. Sünteetiline gaas valmistatakse enamasti heitgaasist või söelpõhisest sünteetilisest gaasist, ühiku tarbimisega vahemikus 700 kuni 720 kuupmeetrit.

Dow/Davidi välja töötatud madala rõhuga karbonüülsünteesi tehnoloogial-vedeliku faasi ringlusprotsessis on eelised nagu kõrge propüleeni muundamise kiirus, pikk katalüsaatori kasutusaeg ja vähenenud kolme jäätme heitkogused. See protsess on praegu kõige arenenum tootmistehnoloogia ja seda kasutatakse laialdaselt Hiina butanooli ja oktaanooliettevõtetes.

Arvestades, et Dow/Davidi tehnoloogia on suhteliselt küps ja seda saab kasutada koostöös kodumaiste ettevõtetega, seavad paljud ettevõtted seda tehnoloogiat tähtsuse järjekorda, kui nad otsustavad investeerida butanool oktanooliüksuste ehitamisse, millele järgneb kodumaine tehnoloogia.

(8)Polüakrüülonitriilitehnoloogia hetkeseisu ja arengusuundumused

Polüakrüülonitriil (Pan) saadakse akrüülonitriili vabade radikaalse polümerisatsiooni kaudu ja see on oluline vaheühend akrüülonitriili kiudude (akrüülkiudude) ja polüakrüülonitriilil põhinevate süsinikkiudade valmistamisel. See ilmub valge või kergelt kollase läbipaistmatu pulbrina, klaasist üleminekutemperatuur on umbes 90℃. Seda saab lahustada polaarsete orgaaniliste lahustites nagu dimetüülformamiid (DMF) ja dimetüülsulfoksiid (DMSO), samuti anorgaaniliste soolade, näiteks tiotsüanaat ja perkloraati kontsentreeritud vesilahustes. Polüakrüülonitriili valmistamine hõlmab peamiselt lahuse polümerisatsiooni või akrüülonitriili (AN) sademete vesilahuse polümerisatsiooni mitteioonsete teise monomeeride ja ioonsete kolmandate monomeeridega.

Polüakrüülonitriili kasutatakse peamiselt akrüülkiudude tootmiseks, mis on sünteetilised kiud, mis on valmistatud akrüülonitriili kopolümeeridest, mille mass protsent on üle 85%. Tootmisprotsessis kasutatavate lahustite kohaselt saab neid eristada dimetüülsulfoksiidina (DMSO), dimetüülatsetamiid (DMAC), naatriumtiotsüanaat (NASCN) ja dimetüül formamiid (DMF). Erinevate lahustite peamine erinevus on nende lahustuvus polüakrüülonitriilis, mis ei mõjuta olulist mõju spetsiifilisele polümerisatsiooni tootmisprotsessile. Lisaks võib erinevate komonomeeride sõnul neid jagada itacoonhappeks (IA), metüülakrülaadiks (MA), akrüülamiidi (AM) ja metüülmetakrülaadi (MMA) jne. Erinevatel CO -monomeeridel on erinev mõju kineetikale ja erinev mõju kineetikale ja erinevatele mõjudele ja erinevatele mõjudele ja erinevatele mõjudele ja erinevatele mõjudele ja erinevatele mõjudele ja erinevatele mõjudele ja erinevatele mõjudele. Polümerisatsioonireaktsioonide tooteomadused.

Koostööprotsess võib olla üheastmeline või kaheastmeline. Üks samm -meetod viitab akrüülonitriili ja komnomeeride polümerisatsioonile lahendus olekus korraga ning tooteid saab otse valmistada ketramislahusesse ilma eraldamiseta. Kaheastmeline reegel viitab akrüülonitriili ja komonomeeride suspensiooni polümerisatsioonile, et saada polümeeri, mis on eraldatud, pestud, dehüdreeritud ja muud sammud ketruslahuse moodustamiseks. Praegu on polüakrüülonitriili globaalne tootmisprotsess põhimõtteliselt sama, erinevus allavoolu polümerisatsioonimeetodite ja CO -monomeeride vahel. Praegu on enamik polüakrüülonitriilide kiude erinevates riikides kogu maailmas valmistatud kolmekomponendilistest kopolümeeridest, akrüülonitriil moodustab 90% ja teise monomeeri lisamine vahemikus 5–8%. Teise monomeeri lisamise eesmärk on parandada kiudude mehaanilist tugevust, elastsust ja tekstuuri ning parandada värvimist. Tavaliselt kasutatavad meetodid hõlmavad MMA, MA, vinüülatsetaat jne jagatud katioonsete värvainerühmadeks ja happeliste värvainerühmadeks.

Praegu on Jaapan polüakrüülonitriili ülemaailmse protsessi peamine esindaja, millele järgnevad sellised riigid nagu Saksamaa ja Ameerika Ühendriigid. Esindatavate ettevõtete hulka kuuluvad Zoltek, Hexcel, Cytec ja Jaapanist pärit Adila, Dongbang, Mitsubishi ja Ameerika Ühendriigid, SGL Saksamaalt ja Formosa Plastics Groupi Hiinas Taiwanist. Praegu on polüakrüülonitriili globaalne tootmisprotsessi tehnoloogia küps ja toodete parandamiseks pole palju ruumi.