Este artigo analizará os principais produtos da cadea industrial C3 de China e a dirección actual de investigación e desenvolvemento da tecnoloxía.

(1)O estado actual e as tendencias de desenvolvemento da tecnoloxía de polipropileno (PP)

Segundo a nosa investigación, hai varias formas de producir polipropileno (PP) en China, entre os que os procesos máis importantes inclúen o proceso doméstico de tubos ambientais, o proceso Unipol da compañía Daoju, o proceso de Spheriol da empresa Lyondellbasell, o proceso innoveno da empresa ineos, proceso novolen, Novolen Process de Nordic Chemical Company, e proceso esferizónico de Lyondellbasell Company. Estes procesos tamén son amplamente adoptados polas empresas do PP chinés. Estas tecnoloxías controlan principalmente a taxa de conversión de propileno dentro do rango de 1.01-1.02.

O proceso de tubo de anel doméstico adopta o catalizador ZN desenvolvido de forma independente, actualmente dominado pola tecnoloxía de proceso de tubos de anel de segunda xeración. Este proceso está baseado en catalizadores desenvolvidos de forma independente, tecnoloxía asimétrica de doantes de electróns e tecnoloxía de copolimerización aleatoria binaria binaria de propileno binario e pode producir homopolimerización, copolimerización aleatoria de propileno de etileno, copolimerización aleatoria de butadieno de propileno e copolimerización de copolimerización resistente ao impacto. Por exemplo, compañías como a terceira liña petroquímica de Shanghai, o refino de Zhenhai e as primeiras liñas químicas e as segundas liñas, e a segunda liña de Maoming aplicaron este proceso. Co aumento de novas instalacións de produción no futuro, espérase que o proceso de tubo ambiental de terceira xeración se converta gradualmente no proceso de tubos ambientais domésticos dominantes.

O proceso UNIPOL pode producir homopolímeros industrialmente, cun rango de caudal de fusión (MFR) de 0,5 ~ 100g/10 minutos. Ademais, a fracción masiva de monómeros de copolímero de etileno en copolímeros aleatorios pode alcanzar o 5,5%. Este proceso tamén pode producir un copolímero aleatorio industrializado de propileno e 1-buteno (nome comercial CE-for), cunha fracción de masa de caucho de ata o 14%. A fracción masiva de etileno no copolímero de impacto producido polo proceso UNIPOL pode alcanzar o 21% (a fracción masiva de caucho é do 35%). O proceso aplicouse nas instalacións de empresas como Fushun petroquímico e Sichuan petroquímico.

O proceso innovio pode producir produtos de homopolímero cunha ampla gama de caudal de fusión (MFR), que poden chegar a 0,5-100g/10 minutos. A súa dureza do produto é superior á doutros procesos de polimerización en fase de gas. O MFR de produtos de copolímero aleatorio é de 2-35g/10 minutos, cunha fracción masiva de etileno que oscila entre o 7% e o 8%. A MFR de produtos de copolímero resistentes ao impacto é de 1-35g/10 minutos, cunha fracción masiva de etileno que oscilan entre o 5% e o 17%.

Na actualidade, a tecnoloxía de produción principal de PP en China é moi madura. Tomar como exemplo as empresas de polipropileno a base de petróleo, non hai diferenzas significativas no consumo de unidades de produción, custos de procesamento, beneficios, etc. entre cada empresa. Desde a perspectiva das categorías de produción cubertas por diferentes procesos, os procesos principais poden cubrir toda a categoría de produtos. Non obstante, tendo en conta as categorías de saída real das empresas existentes, hai diferenzas significativas nos produtos PP entre diferentes empresas debido a factores como a xeografía, as barreiras tecnolóxicas e as materias primas.

(2)Estado actual e tendencias de desenvolvemento da tecnoloxía de ácido acrílico

O ácido acrílico é unha importante materia prima orgánica orgánica moi utilizada na produción de adhesivos e revestimentos solubles en auga, e tamén se tramite normalmente en acrilato de butilo e outros produtos. According to research, there are various production processes for acrylic acid, including chloroethanol method, cyanoethanol method, high-pressure Reppe method, enone method, improved Reppe method, formaldehyde ethanol method, acrylonitrile hydrolysis method, ethylene method, propylene oxidation method, and biological método. Aínda que hai varias técnicas de preparación para o ácido acrílico, e a maioría delas aplicáronse na industria, o proceso de produción máis importante en todo o mundo segue sendo a oxidación directa do propileno ao proceso de ácido acrílico.

As materias primas para producir ácido acrílico mediante oxidación de propileno inclúen principalmente vapor de auga, aire e propileno. Durante o proceso de produción, estes tres sofren reaccións de oxidación a través do leito do catalizador nunha certa proporción. O propileno é oxidado por primeira vez á acroleina no primeiro reactor e, a continuación, oxídase aínda máis ao ácido acrílico no segundo reactor. O vapor de auga xoga un papel de dilución neste proceso, evitando a aparición de explosións e suprimindo a xeración de reaccións laterais. Non obstante, ademais de producir ácido acrílico, este proceso de reacción tamén produce ácido acético e óxidos de carbono debido ás reaccións laterais.

Segundo a investigación de Pingtou Ge, a clave da tecnoloxía do proceso de oxidación de ácido acrílico reside na selección de catalizadores. Na actualidade, as empresas que poden proporcionar tecnoloxía de ácido acrílico mediante oxidación de propileno inclúen Sohio nos Estados Unidos, Xapón Catalyst Chemical Company, Mitsubishi Chemical Company en Xapón, BASF en Alemaña e Tecnoloxía química de Xapón.

O proceso de Sohio nos Estados Unidos é un proceso importante para producir ácido acrílico mediante oxidación de propileno, caracterizado por introducir simultaneamente propileno, aire e vapor de auga en reactores de cama fixos conectados con dúas series e usar MO-BI e Mo-V multi-compoñentes metálicos óxidos como catalizadores, respectivamente. Baixo este método, o rendemento unidireccional de ácido acrílico pode alcanzar aproximadamente o 80% (relación molar). A vantaxe do método Sohio é que dous reactores da serie poden aumentar a vida útil do catalizador, chegando ata 2 anos. Non obstante, este método ten a desvantaxe de que non se pode recuperar o propileno non reaccionado.

Método BASF: Desde finais dos anos 60, BASF leva a cabo investigacións sobre a produción de ácido acrílico mediante oxidación de propileno. O método BASF usa catalizadores MO BI ou Mo Co para a reacción de oxidación de propileno, e o rendemento unidireccional de acroleina obtido pode alcanzar aproximadamente o 80% (relación molar). Posteriormente, empregando catalizadores baseados en Mo, W, V e Fe, a acroleina foi oxidada aínda máis ao ácido acrílico, cun rendemento máximo unidireccional de aproximadamente o 90% (relación molar). A vida do catalizador do método BASF pode chegar a 4 anos e o proceso é sinxelo. Non obstante, este método ten inconvenientes como o alto punto de ebulición de disolventes, a limpeza de equipos frecuentes e o alto consumo global de enerxía.

Método de catalizador xaponés: tamén se usan dous reactores fixos en serie e un sistema de separación de sete torre correspondente. O primeiro paso é infiltrarse o elemento CO no catalizador de Mo como o catalizador de reacción e, a continuación, usar óxidos metálicos compostos de Mo, V e Cu como catalizadores principais no segundo reactor, apoiados por sílice e monóxido de chumbo. Neste proceso, o rendemento unidireccional de ácido acrílico é de aproximadamente o 83-86% (relación molar). O método do catalizador xaponés adopta un reactor de cama fixa apilado e un sistema de separación de 7 torres, con catalizadores avanzados, alto rendemento global e baixo consumo de enerxía. Este método é actualmente un dos procesos de produción máis avanzados, á par do proceso Mitsubishi en Xapón.

(3)Estado actual e tendencias de desenvolvemento da tecnoloxía de acrilato de butilo

O acrilato de butilo é un líquido transparente incoloro que é insoluble na auga e pódese mesturar con etanol e éter. Este composto debe almacenarse nun almacén fresco e ventilado. O ácido acrílico e os seus ésteres son amplamente empregados na industria. Non só se usan para fabricar monómeros suaves de adhesivos baseados en disolventes de acrilato e loción, senón que tamén se poden homopolimerizar, copolimerizar e copolimerizar o enxerto para converterse en monómeros poliméricos e usarse como intermedios de síntese orgánica.

Na actualidade, o proceso de produción de acrilato de butilo implica principalmente a reacción de ácido acrílico e butanol en presenza de ácido sulfónico de tolueno para xerar acrilato de butilo e auga. A reacción de esterificación implicada neste proceso é unha reacción reversible típica, e os puntos de ebulición do ácido acrílico e o acrilato de butilo do produto son moi próximos. Polo tanto, é difícil separar o ácido acrílico usando destilación e non se pode reciclar ácido acrílico non reaccionado.

Este proceso chámase método de esterificación de acrilato de butilo, principalmente do Instituto de Investigación en Enxeñaría Petroquímica de Jilin e outras institucións relacionadas. Esta tecnoloxía xa é moi madura e o control de consumo de unidades para o ácido acrílico e o n-butanol é moi preciso, capaz de controlar o consumo de unidades dentro de 0,6. Ademais, esta tecnoloxía xa logrou cooperación e transferencia.

(4)Estado actual e tendencias de desenvolvemento da tecnoloxía CPP

A película CPP está feita de polipropileno como materia prima principal mediante métodos específicos de procesamento como o fundición de extrusión en forma de T. Esta película ten unha excelente resistencia á calor e, debido ás súas propiedades rápidas de refrixeración inherentes, pode formar unha excelente suavidade e transparencia. Polo tanto, para aplicacións de envasado que requiren alta claridade, a película CPP é o material preferido. O uso máis estendido da película CPP está en envases de alimentos, así como na produción de revestimento de aluminio, envases farmacéuticos e preservación de froitas e verduras.

Na actualidade, o proceso de produción de películas CPP é principalmente o casting de extrusión de CO. Este proceso de produción está composto por múltiples extrusoras, distribuidores de varias canles (coñecidas como "alimentadores"), cabezas en forma de T, sistemas de fundición, sistemas de tracción horizontal, osciladores e sistemas de enrolamento. As principais características deste proceso de produción son unha boa brillo superficial, alta platez, pequena tolerancia ao grosor, bo rendemento de extensión mecánica, boa flexibilidade e boa transparencia dos produtos de cine fino producidos. A maioría dos fabricantes globais de CPP usan o método de fundición de extrusión para a produción e a tecnoloxía de equipos é madura.

Desde mediados dos anos 80, China comezou a introducir equipos de produción de películas estranxeiras, pero a maioría son estruturas dunha soa capa e pertencen á etapa primaria. Despois de entrar na década dos noventa, China introduciu liñas de produción de películas de reparto de polímeros multi-capas de países como Alemaña, Xapón, Italia e Austria. Estes equipos e tecnoloxías importadas son a principal forza da industria cinematográfica de reparto de China. Os principais provedores de equipos inclúen Bruckner de Alemaña, Bartenfield, Leifenhauer e a orquídea de Austria. Dende 2000, China introduciu liñas de produción máis avanzadas e os equipos producidos no país tamén experimentaron un rápido desenvolvemento.

Non obstante, en comparación co nivel avanzado internacional, aínda hai unha certa fenda no nivel de automatización, o sistema de extrusión de control de pesas, o grosor automático do control da película de axuste da cabeza, o sistema de recuperación de materiais de bordo en liña e o enrolamento automático dos equipos de película de fundición doméstica. Na actualidade, os principais provedores de equipos para a tecnoloxía de cine CPP inclúen Bruckner de Alemaña, Leifenhauser e Lanzin de Austria, entre outros. Estes provedores estranxeiros teñen vantaxes significativas en termos de automatización e outros aspectos. Non obstante, o proceso actual xa é bastante maduro e a velocidade de mellora da tecnoloxía de equipos é lenta e basicamente non hai limiar para a cooperación.

(5)Tendencias de estado e desenvolvemento actuais da tecnoloxía de acrilonitrilo

A tecnoloxía de oxidación de amoníaco de propileno é actualmente a principal vía de produción comercial para acrilonitrilo e case todos os fabricantes de acrilonitrilo están a usar catalizadores BP (SOHIO). Non obstante, tamén hai moitos outros provedores de catalizadores para escoller, como Mitsubishi Rayon (anteriormente Nitto) e Asahi Kasei de Xapón, ascender o material de rendemento (antes Solutia) dos Estados Unidos e Sinopec.

Máis do 95% das plantas de acrilonitrilo en todo o mundo usan a tecnoloxía de oxidación de amoníaco de propileno (tamén coñecida como proceso de Sohio) pioneira e desenvolvida por BP. Esta tecnoloxía usa propileno, amoníaco, aire e auga como materias primas e entra no reactor nunha certa proporción. Baixo a acción do fósforo molibdeno bismuto ou antimonal catalizadores de ferro apoiados no xel de sílice, o acrilonitrilo xérase a unha temperatura de 400-500℃e presión atmosférica. A continuación, despois dunha serie de pasos de neutralización, absorción, extracción, deshidrocencia e destilación, obtense o produto final do acrilonitrilo. O rendemento unidireccional deste método pode alcanzar o 75%e os subprodutos inclúen acetonitrilo, cianuro de hidróxeno e sulfato de amonio. Este método ten o maior valor de produción industrial.

Desde 1984, Sinopec asinou un acordo a longo prazo con INEOS e foi autorizado a usar a tecnoloxía patentada de acrilonitrilo de INEOS en China. Despois de anos de desenvolvemento, o Instituto de Investigación Petroquímica de Sinopec Shanghai desenvolveu con éxito unha vía técnica para a oxidación de amoníaco de propileno para producir acrilonitrilo e construíu a segunda fase do proxecto de acrilonitrilo de 130000 toneladas de Sinopec Anqing. O proxecto púxose en funcionamento con éxito en xaneiro de 2014, aumentando a capacidade de produción anual de acrilonitrilo de 80000 toneladas a 210000 toneladas, converténdose nunha parte importante da base de produción de acrilonitrilo de Sinopec.

Na actualidade, as empresas de todo o mundo con patentes para a tecnoloxía de oxidación de amoníaco de propileno inclúen BP, Dupont, Ineos, Asahi Chemical e Sinopec. Este proceso de produción é maduro e fácil de obter, e China tamén logrou a localización desta tecnoloxía e o seu rendemento non é inferior ás tecnoloxías de produción estranxeiras.

(6)Estado actual e tendencias de desenvolvemento da tecnoloxía ABS

Segundo a investigación, a ruta de proceso do dispositivo ABS divídese principalmente no método de enxerto de loción e o método continuo a granel. A resina ABS desenvolveuse en función da modificación da resina de poliestireno. En 1947, a American Rubber Company adoptou o proceso de mestura para lograr a produción industrial de resina ABS; En 1954, Borg-Wamer Company nos Estados Unidos desenvolveu a resina ABS polimerizada por enxerto de loción e realizou a produción industrial. A aparición de enxerto de loción promoveu o rápido desenvolvemento da industria de ABS. Desde a década de 1970, a tecnoloxía do proceso de produción de ABS entrou nun período de gran desenvolvemento.

O método de enxerto de loción é un proceso de produción avanzado, que inclúe catro pasos: a síntese de látex butadieno, a síntese de polímero de enxerto, a síntese de polímeros de estireno e acrilonitrilo e o post-tratamento post-tratamento. O fluxo de proceso específico inclúe unidade PBL, unidade de enxerto, unidade SAN e unidade de mestura. Este proceso de produción ten un alto nivel de madurez tecnolóxica e foi amplamente aplicado en todo o mundo.

Na actualidade, a tecnoloxía ABS madura vén principalmente de empresas como LG en Corea do Sur, JSR en Xapón, Dow nos Estados Unidos, New Lake Oil Chemical Co., Ltd. en Corea do Sur e Tecnoloxía Kellogg nos Estados Unidos, todos, todos, todos que teñen un nivel mundial de madurez tecnolóxica. Co desenvolvemento continuo da tecnoloxía, o proceso de produción de ABS tamén está a mellorar e mellorar constantemente. No futuro, poden xurdir procesos de produción máis eficientes, ecolóxicos e de aforro de enerxía, traendo máis oportunidades e retos para o desenvolvemento da industria química.

(7)A tendencia de estado técnico e desenvolvemento de n-butanol

Segundo as observacións, a tecnoloxía principal para a síntese de butanol e octanol a nivel mundial é o proceso de síntese de carbonilo de baixa presión en fase líquida. As principais materias primas para este proceso son o propileno e o gas de síntese. Entre eles, o propileno provén principalmente dun auto -subministro integrado, cun consumo unitario de propileno entre 0,6 e 0,62 toneladas. O gas sintético prepárase principalmente a partir de gases de escape ou gas sintético a base de carbón, cun consumo de unidades entre 700 e 720 metros cúbicos.

A tecnoloxía de síntese de carbonilo de baixa presión desenvolvida por Dow/David-proceso de circulación en fase líquida ten vantaxes como a alta taxa de conversión de propileno, a longa vida de servizo do catalizador e as emisións reducidas de tres residuos. Este proceso é actualmente a tecnoloxía de produción máis avanzada e é moi utilizada en Butanol Chinés e Octanol Enterprises.

Tendo en conta que a tecnoloxía Dow/David é relativamente madura e pode usarse en cooperación con empresas nacionais, moitas empresas priorizarán esta tecnoloxía á hora de elixir investir na construción de unidades de butanol octanol, seguida da tecnoloxía doméstica.

(8)Tendencias de estado e desenvolvemento actuais da tecnoloxía de poliacrilonitrilo

O poliacrilonitrilo (PAN) obtense mediante polimerización de radicales libres de acrilonitrilo e é un importante intermedio na preparación de fibras de acrilonitrilo (fibras acrílicas) e fibras de carbono baseadas en poliacrilonitrilo. Aparece nunha forma de po opaco branco ou lixeiramente amarelo, cunha temperatura de transición de vidro duns 90℃. Pódese disolver en disolventes orgánicos polares como a dimetilformamida (DMF) e o sulfóxido de dimetil (DMSO), así como en solucións acuosas concentradas de sales inorgánicas como tiocianato e percllorato. A preparación do poliacrilonitrilo implica principalmente polimerización de solucións ou polimerización acuosa de precipitación de acrilonitrilo (AN) con segundos monómeros non iónicos e terceiros monómeros iónicos.

O poliacrilonitrilo úsase principalmente para fabricar fibras acrílicas, que son fibras sintéticas feitas a partir de copolímeros de acrilonitrilo cunha porcentaxe masiva superior ao 85%. Segundo os disolventes empregados no proceso de produción, pódense distinguir como dimetil sulfóxido (DMSO), dimetil acetamida (DMAC), tiocianato sódico (NASCN) e formamida dimetil (DMF). A principal diferenza entre varios disolventes é a súa solubilidade no poliacrilonitrilo, que non ten un impacto significativo no proceso específico de produción de polimerización. Ademais, segundo os distintos comonómeros, pódense dividir en ácido itacónico (IA), acrilato de metilo (MA), acrilamida (AM) e metacrilato de metilo (MMA), etc. Os diferentes monómeros teñen efectos diferentes na cinética e Propiedades do produto das reaccións de polimerización.

O proceso de agregación pode ser dun paso ou en dous pasos. O método dun paso refírese á polimerización de acrilonitrilo e comonómeros nun estado de solución á vez, e os produtos pódense preparar directamente na solución de xiro sen separación. A regra de dous pasos refírese á polimerización de suspensión de acrilonitrilo e comonomers en auga para obter o polímero, que está separado, lavado, deshidratado e outros pasos para formar a solución de fiación. Na actualidade, o proceso de produción global de poliacrilonitrilo é basicamente o mesmo, coa diferenza nos métodos de polimerización descendente e os monómeros de CO. Na actualidade, a maioría das fibras de poliacrilonitrilo en diversos países de todo o mundo están feitas a partir de copolímeros ternarios, con acrilonitrilo que representa o 90% e a adición dun segundo monómero oscilando entre o 5% e o 8%. O propósito de engadir un segundo monómero é mellorar a resistencia mecánica, a elasticidade e a textura das fibras, así como mellorar o rendemento de tinguidura. Os métodos de uso común inclúen MMA, MA, acetato de vinilo, etc. O importe da adición do terceiro monómero é do 0,3% -2%, co obxectivo de introducir un certo número de grupos de colorante hidrofílicos para aumentar a afinidade das fibras con colorantes, que son dividido en grupos de colorante catiónicos e grupos de colorante ácidos.

Na actualidade, Xapón é o principal representante do proceso global de poliacrilonitrilo, seguido de países como Alemaña e Estados Unidos. As empresas representativas inclúen Zoltek, Hexcel, Cytec e Aldila de Xapón, Dongbang, Mitsubishi e Estados Unidos, SGL de Alemaña e Grupo de Plásticos Formosa de Taiwán, China, China. Na actualidade, a tecnoloxía global de procesos de produción do poliacrilonitrilo é madura e non hai moito espazo para a mellora do produto.