Cet article analysera les principaux produits de la chaîne industrielle C3 chinoise et la direction actuelle de la recherche et du développement de la technologie.

(1)Les tendances actuelles de l'état et du développement de la technologie en polypropylène (PP)

Selon notre enquête, il existe diverses façons de produire du polypropylène (PP) en Chine, parmi lesquels les processus les plus importants comprennent le processus de tuyaux environnementaux domestiques, le processus unipol de la société Daoju, le processus sphériol de LyondellBasell Company, Innovène Process of Ineos Company, Novolen Process, Process de Nordic Chemical Company et du processus de Spherizone de Lyondellbasell Company. Ces processus sont également largement adoptés par les entreprises chinoises PP. Ces technologies contrôlent principalement le taux de conversion du propylène dans la plage de 1,01-1,02.

Le processus domestique du tuyau de ring adopte le catalyseur Zn développé indépendamment, actuellement dominé par la technologie de processus de tuyau de cycle de deuxième génération. Ce processus est basé sur des catalyseurs développés indépendamment, une technologie de donneur d'électrons asymétriques et une technologie de copolymérisation aléatoire binaire de propylène butadiène, et peut produire une homopolymérisation, une copolymérisation aléatoire de l'éthylène propylène, une copolymérisation du propylène butadiène aléatoire et une copolymérisation de l'impact résistant à l'impact pp. Par exemple, des sociétés telles que Shanghai Petrochemical Third Line, Zhenhai Refining et Chemical First and Second Lines, et Maoming Second Line ont toutes appliqué ce processus. Avec l'augmentation des nouvelles installations de production à l'avenir, le processus de tuyau environnemental de troisième génération devrait devenir progressivement le processus dominant des tuyaux environnementaux domestiques.

Le processus unipol peut produire des homopolymères industriels, avec une plage de débit de fusion (MFR) de 0,5 à 100 g / 10 minutes. De plus, la fraction de masse des monomères de copolymère d'éthylène dans des copolymères aléatoires peut atteindre 5,5%. Ce processus peut également produire un copolymère aléatoire industrialisé de propylène et 1-butène (nom commercial CE-FOR), avec une fraction de masse en caoutchouc allant jusqu'à 14%. La fraction de masse de l'éthylène dans le copolymère d'impact produit par le processus unipol peut atteindre 21% (la fraction de masse du caoutchouc est de 35%). Le processus a été appliqué dans les installations des entreprises telles que Fushun Petrochimie et le Sichuan Petrochimie.

Le processus innovène peut produire des produits homopolymères avec une large gamme de débit de fusion (MFR), qui peut atteindre 0,5 à 100 g / 10 minutes. Sa ténacité du produit est plus élevée que celle des autres processus de polymérisation en phase gazeuse. Le MFR des produits de copolymère aléatoire est de 2 à 35 g / 10 minutes, avec une fraction massique d'éthylène allant de 7% à 8%. Le MFR des produits de copolymère résistant à l'impact est de 1 à 35 g / 10 minutes, avec une fraction de masse d'éthylène allant de 5% à 17%.

À l'heure actuelle, la technologie de production traditionnelle de PP en Chine est très mature. Prenant l'exemple des entreprises en polypropylène à base d'huile, il n'y a pas de différence significative dans la consommation d'unité de production, les coûts de traitement, les bénéfices, etc. parmi chaque entreprise. Du point de vue des catégories de production couvertes par différents processus, les processus traditionnels peuvent couvrir toute la catégorie des produits. Cependant, compte tenu des catégories de sortie réelles des entreprises existantes, il existe des différences significatives dans les produits PP entre les différentes entreprises en raison de facteurs tels que la géographie, les barrières technologiques et les matières premières.

(2)Statut actuel et tendances de développement de la technologie acide acrylique

L'acide acrylique est une matière première chimique organique importante largement utilisée dans la production d'adhésifs et de revêtements solubles dans l'eau, et est également couramment transformé en acrylate butyle et dans d'autres produits. Selon la recherche, il existe divers processus de production pour l'acide acrylique, notamment la méthode du chloroéthanol, la méthode du cyanoéthanol, la méthode REPPE à haute pression, la méthode énone, la méthode REPPE améliorée, la méthode de l'éthanol de formaldéhyde, la méthode d'hydrolyse acrylonitrile, la méthode d'éthylène, la méthode d'oxydation du propylène et la biologique biologique et biologique méthode. Bien qu'il existe diverses techniques de préparation pour l'acide acrylique, et la plupart d'entre elles ont été appliquées dans l'industrie, le processus de production le plus grand public dans le monde est toujours l'oxydation directe du processus de propylène en acide acrylique.

Les matières premières pour la production d'acide acrylique par oxydation du propylène incluent principalement la vapeur d'eau, l'air et le propylène. Au cours du processus de production, ces trois subissent des réactions d'oxydation à travers le lit de catalyseur dans une certaine proportion. Le propylène est d'abord oxydé à l'acroléine dans le premier réacteur, puis plus oxydé en acide acrylique dans le deuxième réacteur. La vapeur d'eau joue un rôle de dilution dans ce processus, en évitant la survenue d'explosions et en supprimant la génération de réactions secondaires. Cependant, en plus de produire de l'acide acrylique, ce processus de réaction produit également de l'acide acétique et des oxydes de carbone en raison de réactions secondaires.

Selon l'enquête de Pingtou GE, la clé de la technologie du processus d'oxydation de l'acide acrylique réside dans la sélection des catalyseurs. À l'heure actuelle, les entreprises qui peuvent fournir une technologie d'acide acrylique par l'oxydation du propylène comprennent Sohio aux États-Unis, Japan Catalyst Chemical Company, Mitsubishi Chemical Company au Japon, BASF en Allemagne et Japan Chemical Technology.

Le processus Sohio aux États-Unis est un processus important pour produire de l'acide acrylique par oxydation du propylène, caractérisé par l'introduction simultanée de vapeur de propylène, d'air et d'eau dans deux séries connectées à lit fixe et en utilisant du métal multi-composant MO BI et MO-V Les oxydes comme catalyseurs, respectivement. Selon cette méthode, le rendement unidirectionnel d'acide acrylique peut atteindre environ 80% (rapport molaire). L'avantage de la méthode Sohio est que deux réacteurs de la série peuvent augmenter la durée de vie du catalyseur, atteignant jusqu'à 2 ans. Cependant, cette méthode a l'inconvénient que le propylène non réagi ne peut pas être récupéré.

Méthode BASF: Depuis la fin des années 1960, BASF mène des recherches sur la production d'acide acrylique par oxydation du propylène. La méthode BASF utilise des catalyseurs MO BI ou Mo Co pour la réaction d'oxydation du propylène, et le rendement unidirectionnel d'acroléine obtenu peut atteindre environ 80% (rapport molaire). Par la suite, en utilisant des catalyseurs à base de MO, W, V et Fe, l'acroléine a été oxydée en acide acrylique, avec un rendement maximal unidirectionnel d'environ 90% (rapport molaire). La durée de vie du catalyseur de la méthode BASF peut atteindre 4 ans et le processus est simple. Cependant, cette méthode présente des inconvénients tels que le point d'ébullition à haut solvant, le nettoyage fréquent des équipements et la consommation globale d'énergie globale élevée.

Méthode de catalyseur japonais: Deux réacteurs fixes en série et un système de séparation à sept tours assorti sont également utilisés. La première étape consiste à infiltrer l'élément CO dans le catalyseur Mo BI comme catalyseur de réaction, puis à utiliser des oxydes métalliques composites MO, V et Cu comme catalyseurs principaux du deuxième réacteur, soutenu par la silice et le monoxyde de plomb. Dans ce processus, le rendement unidirectionnel d'acide acrylique est d'environ 83 à 86% (rapport molaire). La méthode du catalyseur japonais adopte un réacteur à lit fixe empilé et un système de séparation à 7 tournées, avec des catalyseurs avancés, un rendement global élevé et une faible consommation d'énergie. Cette méthode est actuellement l'un des processus de production les plus avancés, à égalité avec le processus Mitsubishi au Japon.

(3)État actuel et tendances de développement de la technologie de l'acrylate butyle

L'acrylate de butyle est un liquide transparent incolore qui est insoluble dans l'eau et peut être mélangé avec de l'éthanol et de l'éther. Ce composé doit être stocké dans un entrepôt cool et ventilé. L'acide acrylique et ses esters sont largement utilisés dans l'industrie. Ils sont non seulement utilisés pour fabriquer des monomères mous d'adhésifs à base de solvant d'acrylate et à base de lotion, mais peuvent également être homopolymérisés, copolymérisés et copolymérisés du greffon pour devenir des monomères polymères et utilisés comme intermédiaires de synthèse organique.

À l'heure actuelle, le processus de production de l'acrylate de butyle implique principalement la réaction de l'acide acrylique et du butanol en présence d'acide toluène sulfonique pour générer de l'acrylate de butyle et de l'eau. La réaction d'estérification impliquée dans ce processus est une réaction réversible typique, et les points d'ébullition de l'acide acrylique et l'acrylate butyle du produit sont très proches. Par conséquent, il est difficile de séparer l'acide acrylique en utilisant la distillation, et l'acide acrylique non réagi ne peut pas être recyclé.

Ce processus est appelé méthode d'estérification de l'acrylate butyle, principalement de l'institut de recherche en génie pétrochimique Jilin et d'autres institutions connexes. Cette technologie est déjà très mature et le contrôle de la consommation unitaire de l'acide acrylique et du n-butanol est très précis, capable de contrôler la consommation unitaire à 0,6. De plus, cette technologie a déjà atteint la coopération et le transfert.

(4)État actuel et tendances de développement de la technologie CPP

Le film CPP est fabriqué à partir de polypropylène comme principale matière première grâce à des méthodes de traitement spécifiques telles que la coulée d'extrusion en forme de T. Ce film a une excellente résistance à la chaleur et, en raison de ses propriétés de refroidissement rapide inhérentes, peut former une excellente douceur et transparence. Par conséquent, pour les applications d'emballage qui nécessitent une grande clarté, le film CPP est le matériau préféré. L'utilisation la plus répandue du film CPP est dans les emballages alimentaires, ainsi que dans la production de revêtement en aluminium, d'emballage pharmaceutique et de préservation des fruits et légumes.

À l'heure actuelle, le processus de production des films CPP est principalement le casting d'extrusion de Co. Ce processus de production se compose de plusieurs extrudeurs, de distributeurs multi-canaux (communément appelés «mangeoires»), de têtes de dés en forme de T, de systèmes de moulage, de systèmes de traction horizontale, d'oscillateurs et de systèmes d'enroulement. Les principales caractéristiques de ce processus de production sont une bonne brillance de surface, une forte planéité, une tolérance à une petite épaisseur, une bonne performance d'extension mécanique, une bonne flexibilité et une bonne transparence des produits à couches minces produits. La plupart des fabricants mondiaux de CPP utilisent une méthode de coulée d'extrusion de CO pour la production, et la technologie de l'équipement est mature.

Depuis le milieu des années 1980, la Chine a commencé à introduire un équipement de production de films de moulage étranger, mais la plupart d'entre eux sont des structures à couches uniques et appartiennent à l'étape principale. Après être entré dans les années 1990, la Chine a introduit des lignes de production de films CO Multi-couches en polymère de pays comme l'Allemagne, le Japon, l'Italie et l'Autriche. Ces équipements et technologies importés sont la principale force de l'industrie cinématographique de la Chine. Les principaux fournisseurs d'équipement comprennent l'Allemagne Bruckner, Bartenfield, Leifenhauer et l'Orchidée d'Autriche. Depuis 2000, la Chine a introduit des lignes de production plus avancées et des équipements produits au niveau national ont également connu un développement rapide.

Cependant, par rapport au niveau avancé international, il y a toujours un certain écart dans le niveau d'automatisation, le système d'extrusion de contrôle de la commande, l'épaisseur automatique du film de contrôle de la tête de la tête, le système de récupération des matériaux de bord en ligne et l'enroulement automatique de l'équipement de film de casting domestique. À l'heure actuelle, les principaux fournisseurs d'équipement pour la technologie du film CPP incluent entre autres Bruckner, Leifenhauser et l'Autriche. Ces fournisseurs étrangers ont des avantages importants en termes d'automatisation et d'autres aspects. Cependant, le processus actuel est déjà assez mature et la vitesse d'amélioration de la technologie de l'équipement est lente, et il n'y a essentiellement aucun seuil de coopération.

(5)État actuel et tendances de développement de la technologie de l'acrylonitrile

La technologie d'oxydation de l'ammoniac propylène est actuellement la principale voie de production commerciale pour l'acrylonitrile, et presque tous les fabricants d'acrylonitrile utilisent des catalyseurs BP (SOHIO). Cependant, il existe également de nombreux autres fournisseurs de catalyseurs parmi lesquels choisir, comme Mitsubishi Rayon (anciennement Nitto) et Asahi Kasei du Japon, Ascend le matériel de performance (anciennement Solutia) des États-Unis et Sinopec.

Plus de 95% des usines d'acrylonitrile dans le monde utilisent la technologie d'oxydation de l'ammoniac propylène (également connu sous le nom de processus Sohio) pionnière et développée par BP. Cette technologie utilise du propylène, de l'ammoniac, de l'air et de l'eau comme matières premières et entre dans le réacteur dans une certaine proportion. Sous l'action du phosphore molybdène bismuth ou catalyseurs de fer antimoine soutenus sur du gel de silice, l'acrylonitrile est généré à une température de 400-500℃et pression atmosphérique. Ensuite, après une série d'étapes de neutralisation, d'absorption, d'extraction, de déshydrocyance et de distillation, le produit final de l'acrylonitrile est obtenu. Le rendement unidirectionnel de cette méthode peut atteindre 75%, et les sous-produits comprennent l'acétonitrile, le cyanure d'hydrogène et le sulfate d'ammonium. Cette méthode a la valeur de production industrielle la plus élevée.

Depuis 1984, Sinopec a signé un accord à long terme avec INEOS et a été autorisé à utiliser la technologie acrylonitrile brevetée d'Ineos en Chine. Après des années de développement, le Sinopec Shanghai Petrochemical Research Institute a réussi à développer avec succès une voie technique pour l'oxydation de l'ammoniac de propylène pour produire de l'acrylonitrile et a construit la deuxième phase du projet d'acrylonitrile de la branche de Sinopec. Le projet a été mis en service avec succès en janvier 2014, augmentant la capacité de production annuelle de l'acrylonitrile de 80000 tonnes à 210000 tonnes, devenant une partie importante de la base de production d'acrylonitrile de Sinopec.

À l'heure actuelle, les entreprises du monde entier avec des brevets pour la technologie d'oxydation de l'ammoniac propylène comprennent BP, DuPont, Ineos, Asahi Chemical et Sinopec. Ce processus de production est mature et facile à obtenir, et la Chine a également atteint la localisation de cette technologie, et ses performances ne sont pas inférieures aux technologies de production étrangères.

(6)État actuel et tendances de développement de la technologie ABS

Selon l'enquête, la voie de processus de dispositif ABS est principalement divisée en méthode de greffe de lotion et méthode en vrac continu. La résine ABS a été développée en fonction de la modification de la résine en polystyrène. En 1947, l'American Rubber Company a adopté le processus de mélange pour atteindre la production industrielle de résine ABS; En 1954, Borg-Wamer Company aux États-Unis a développé une greffe de lotion polymérisée en résine ABS et une production industrielle réalisée. L'apparition de la greffe de lotion a favorisé le développement rapide de l'industrie des ABS. Depuis les années 1970, la technologie du processus de production des ABS est entrée dans une période de grand développement.

La méthode de greffe de lotion est un processus de production avancé, qui comprend quatre étapes: la synthèse du latex butadiène, la synthèse du polymère de greffe, la synthèse des polymères de styrène et d'acrylonitrile et le post-traitement du mélange. Le flux de processus spécifique comprend l'unité PBL, l'unité de greffage, l'unité SAN et l'unité de mélange. Ce processus de production a un niveau élevé de maturité technologique et a été largement appliqué dans le monde.

À l'heure actuelle, la technologie ABS mature provient principalement de sociétés telles que LG en Corée du Sud, JSR au Japon, Dow aux États-Unis, New Lake Oil Chemical Co., Ltd. en Corée du Sud et la technologie Kellogg aux États-Unis, tous qui ont un niveau mondial de maturité technologique. Avec le développement continu de la technologie, le processus de production de l'ABS s'améliore également et l'amélioration. À l'avenir, des processus de production plus efficaces, respectueux de l'environnement et d'économie d'énergie peuvent émerger, apportant plus d'opportunités et de défis au développement de l'industrie chimique.

(7)Le statut technique et la tendance de développement du n-butanol

Selon les observations, la technologie traditionnelle de la synthèse du butanol et de l'octanol dans le monde est le processus de synthèse cyclique à basse pression en phase liquide à basse pression. Les principales matières premières de ce processus sont le propylène et le gaz de synthèse. Parmi eux, le propylène provient principalement de l'auto-approvisionnement intégré, avec une consommation unitaire de propylène entre 0,6 et 0,62 tonnes. Le gaz synthétique est principalement préparé à partir de gaz d'échappement ou de gaz synthétique à base de charbon, avec une consommation unitaire comprise entre 700 et 720 mètres cubes.

La technologie de synthèse de carbonyle à basse pression développée par Dow / David - le processus de circulation en phase liquide présente des avantages tels que le taux de conversion de propylène élevé, la longue durée de vie du catalyseur et une réduction des émissions de trois déchets. Ce processus est actuellement la technologie de production la plus avancée et est largement utilisée dans les entreprises chinoises de butanol et d'octanol.

Étant donné que la technologie DOW / DAVID est relativement mature et peut être utilisée en coopération avec les entreprises nationales, de nombreuses entreprises privilégieront cette technologie lors du choix d'investir dans la construction d'unités d'octanol de butanol, suivie de la technologie intérieure.

(8)État actuel et tendances de développement de la technologie de polyacrylonitrile

Le polyacrylonitrile (PAN) est obtenu par polymérisation radicale libre de l'acrylonitrile et est un intermédiaire important dans la préparation des fibres d'acrylonitrile (fibres acryliques) et des fibres de carbone à base de polyacrylonitrile. Il apparaît sous une forme de poudre opaque blanche ou légèrement jaune, avec une température de transition en verre d'environ 90℃. Il peut être dissous dans des solvants organiques polaires tels que le diméthylformamide (DMF) et le diméthyl sulfoxyde (DMSO), ainsi que dans des solutions aqueuses concentrées de sels inorganiques tels que le thiocyanate et le perchlorate. La préparation du polyacrylonitrile implique principalement une polymérisation de la solution ou une polymérisation aqueuse des précipitations de l'acrylonitrile (AN) avec des monomères de seconde non ioniques et des tiers monomères ioniques.

Le polyacrylonitrile est principalement utilisé pour fabriquer des fibres acryliques, qui sont des fibres synthétiques fabriquées à partir de copolymères d'acrylonitrile avec un pourcentage de masse de plus de 85%. Selon les solvants utilisés dans le processus de production, ils peuvent être distingués comme diméthyl sulfoxyde (DMSO), acétamide de diméthyle (DMAC), thiocyanate de sodium (NASCN) et diméthyl formamide (DMF). La principale différence entre divers solvants est leur solubilité dans le polyacrylonitrile, qui n'a pas d'impact significatif sur le processus de production de polymérisation spécifique. De plus, selon les différents comonores, ils peuvent être divisés en acide itaconique (IA), acrylate de méthyle (MA), acrylamide (AM) et méthacrylate de méthyle (MMA), etc. Différents monomères de Co ont des effets différents sur la cinétique et Propriétés du produit des réactions de polymérisation.

Le processus d'agrégation peut être en une étape ou en deux étapes. Une méthode d'étape se réfère à la polymérisation de l'acrylonitrile et des comonores dans un état de solution à la fois, et les produits peuvent être directement préparés dans une solution de rotation sans séparation. La règle en deux étapes fait référence à la polymérisation de la suspension de l'acrylonitrile et des comonores dans l'eau pour obtenir le polymère, qui est séparé, lavé, déshydraté et d'autres étapes pour former la solution de rotation. À l'heure actuelle, le processus de production global du polyacrylonitrile est fondamentalement le même, avec la différence dans les méthodes de polymérisation en aval et les monomères CO. À l'heure actuelle, la plupart des fibres de polyacrylonitrile dans divers pays du monde sont fabriquées à partir de copolymères ternaires, l'acrylonitrile représentant 90% et l'ajout d'un deuxième monomère allant de 5% à 8%. Le but d'ajouter un deuxième monomère est d'améliorer la résistance mécanique, l'élasticité et la texture des fibres, ainsi que d'améliorer les performances de teinture. Les méthodes couramment utilisées comprennent le MMA, le MA, l'acétate de vinyle, etc. divisé en groupes de colorants cationiques et groupes de colorants acides.

À l'heure actuelle, le Japon est le principal représentant du processus mondial de polyacrylonitrile, suivi de pays comme l'Allemagne et les États-Unis. Les entreprises représentatives comprennent Zoltek, Hexcel, Cytec et Aldila du Japon, Dongbang, Mitsubishi et les États-Unis, SGL d'Allemagne et Formosa Plastics de Taïwan, Chine, Chine. À l'heure actuelle, la technologie mondiale du processus de production du polyacrylonitrile est mature et il n'y a pas beaucoup de place pour l'amélioration des produits.