Értelmezésem szerint egy hazai vállalkozás nemrégiben bejelentette, hogy tervezi a propán közvetlen oxidációs akrilsav üzem építésébe való befektetést, az éves termelési kapacitás 50.000 tonna / év, amely a második kínai külföldi bejelentések propán közvetlen oxidációs akrilsav termelési egységének második sorozata, sok vállalat végezte el a termelési technológia vizsgálatát, sok vállalat erős érdeklődését fejezte ki. Miért érdeklődik olyan sok vállalat a propán közvetlen oxidációs akrilsav gyártási technológia iránt? Versenyképes lehet-e az új akrilsavgyártási folyamat? Ebből a célból végeztem egy kapcsolódó felmérést.
1、Melyek az akrilsav gyártási folyamatok? Amennyire tudom, sokféle akrilsav gyártási folyamat van, illetve vannak klóretanol módszer, cianoetanol módszer, nagynyomású Reppe (Reppe) módszer (nagynyomású karbonil szintézis módszer), alkenon módszer, akrilnitril hidrolízis módszer, propilén közvetlen oxidációs módszer, és a kémiai technológia fejlődésével, az elmúlt néhány évben és az új gyártási technológiából származó új gyártási technológia, mint például az acetát formaldehid módszer, biológiai módszer, propán egylépéses módszer és így tovább. Bár számos gyártási eljárás létezik, az iparosításban a legérettebb és legszélesebb körben használt csak a propilén közvetlen oxidációs módszere. Klóretanol módszer, amely az egyik legkorábban iparosított módszer az akrilsav előállításában. A klóretanol és a nátrium-cianid lúgos katalizátor hatására cianoetanolt hoz létre, kénsavas reakció és dehidratációs kezelés után akrilnitril nyerhető, majd hidrolízis vagy alkoholízis után akrilsav nyerhető. A cianoetanol módszer a nyersanyag nátrium-cianid és a klóretanol közötti kémiai reakció, az első lépés a cianoetanol oldat köztes termékének előállítása, a második lépés a kénsav hozzáadása a hidrolízis katalizátoraként, majd az akrilsav az elválasztás és a tisztítás után nyerhető. Nagynyomású Reppe (Reppe) módszer az acetilén és a szén-monoxid karbonil szintézisére, a reakció só jelenlétében tetrahidrofurán oldatban, az akrilsav előállítására. Vinil-keton módszer használja a nyersanyag vinil-keton, először is, ecetsav a krakkolási reakción keresztül, hogy vinil-keton, majd a reakció a formaldehiddel nem tartalmaz nedvességet, a generációs propiolakton, mint katalizátor katalizálni a reakció izomerizációja akrilsav. Akrilnitril hidrolízis módszer akrilnitril hidrolízisét, úgy, hogy akrilamidot és szulfátot generál, hidrolízis kezelés után akrilsavat generálhat. Az akril oxidációs módszer a nyersanyag propilén keverése levegővel és vízgőzzel az aránynak megfelelően, megfelelő mennyiségű katalizátor hozzáadása, oxidációs reakció következik be a köztes termék akrolein, akrolein és levegő, vízgőz katalizátor hatására, további oxidációs reakció, elválasztás, finomítás, hogy akrilsavat kapjunk. Az akriloxidációs módszer a főáramú akrilsavgyártási folyamat. Formaldehid-acetát módszer egy szén kémiai szintézis útvonal, az ecetsav és a formaldehid hidroxil aldehid kondenzációs reakció szintézise akrilsav folyamat. A biológiai módszer az akrilsav előállítása glükózzal vagy más szénhidrátokkal biológiai fermentációs folyamaton keresztül. ábra Kína akrilsav-ipari láncolati diagramja
2、Melyek a propán egylépcsős eljárás előnyei? A propán közvetlen oxidációs módszere speciális katalizátorok használata, speciális reakciókörülmények között, így a propán és az oxigén oxidációs reakciója akrilsavat eredményez. Bár a propán közvetlen oxidációs módszer alapvetően különbözik a propilén oxidációs módszertől a reakcióelvet tekintve, valójában a propilén oxidációs módszerből származik. A módszer nyersanyagként propánt és levegőt vesz, és oxidációval, abszorpcióval, extrakcióval és desztillációval nyers akrilsavat nyer. A módszer fixágyas eljárást alkalmaz az akrilsav közvetlen kétlépcsős oxidációval történő előállítására vegyes fémoxidok katalizátorral, ami lerövidíti a propán propilénné történő dehidrogénezésének folyamatát, és megvalósíthatja a nyersanyag propán újrahasznosítását. A propán közvetlen oxidációja akrilsav előállítására nem megy át az akrolein-folyamaton, és a propilén közvetlen oxidációjával összehasonlítva a rövid folyamat és a kevesebb környezetszennyező anyag jellemzője. Mivel ez egy új technológia, jelenleg nincs ipari termelőegység, és a folyamat reakciókörülményeinek ellenőrzése szintén kulcsfontosságú lépés a propán közvetlen oxidációjának akrilsavgyártási folyamatában. A folyamatfolyamat szerint a propán egylépéses folyamata lényegesen rövidebb, mint a propilén oxidáció, de a speciális katalizátor típusok szükségessége miatt, így a szelektivitás, az aktivitás és a stabilitás szempontjából a folyamattechnológia szigorúbb vizsgálatot tesz lehetővé. Ezenkívül a propán egylépcsős módszer nyersanyaga a propán, amely lehet földgázzal előállított propán, vagy finomítóban előállított propán, így a nyersanyagforrások széles skálája szélesebb, mint a propilén közvetlen oxidációs módszere. A nyersanyagár-tendencia, propán alacsonyabb, mint a propilén ára, 2009-től 2023-ig a kettő közötti árkülönbség körülbelül 3200 jüan / tonna, a propán felhasználási aránya, és a propilén kínálat várhatóan többlet, ami a két árkülönbség fokozatos csökkenését eredményezi, 2023-ig az árkülönbség 1700 jüan / tonna vagy így csökkent. ábra 2. ábra múlt évi propán és propilén árának alakulása (egység: jüan/tonna)
3, akrilsav ipar verseny fokozódik? Értelmezésem szerint az ok, amiért mindenki aktívan bővíti az új gyártási folyamatokat, az az, hogy jelenleg Kína főáramú ömlesztett vegyi anyagai alapvetően többletben vannak, és hamarosan többletbe kerülnek, ami alól az akrilsav sem kivétel. Az akrilsav az akrilészter fontos monomerje, az ipari láncfinomítás bővítésének kulcsfontosságú terméke, a downstream a metil-akrilát, etil-akrilát, butil-akrilát, izooktil-akrilát, SAP-gyanta és akrilsav-különleges észter alapanyagaként használható, és az akrilsav különleges ellátásának is köszönhető, ami az elmúlt években a termelés mértékének fokozatos növekedéséhez vezetett. Az adatstatisztikáim szerint 2023 végére az akrilsav skálája Kínában meghaladta a 4 millió tonna/év mennyiséget, az átlagos éves növekedési ütem több mint 4%, történelmi csúcsot elérve, ami további versenyt vált ki. Az akrilsavskála bővülése az akrilsavgyártás javulásához vezetett. Statisztikáim szerint 2023 végére Kína akrilsavtermelése meghaladta a 2,7 millió tonna/év mennyiséget, ami több mint 10% átlagos éves növekedési ütemet mutat. Kína akrilsav ipari lánc, a legtöbb integrált fejlesztési mód, a downstream több támogató akrilészterek, így a kibocsátás akrilsav jobban tükrözi a növekedés a downstream észter termelés. Az elmúlt évek tendenciája szerint Kína akrilsav kínálata fokozódik, de a teljes munkaszint kevesebb, mint 70%. Az iparág szerint, hogy értékelje a piaci többlet szabványát, a 75%-nél kisebb indulási arány többnyire a többlet állapotában van, és az akrilsav piac az elmúlt néhány évben, az indulási arány kevesebb, mint 70%. Ez annak is köszönhető, hogy a megnövekedett verseny az akrilsav piacán, ami alacsony indulási arányt eredményez. Ezért sok javasolt az építőiparban a vállalkozások aktívan keresik az új technológiákat, hogy a jelenlegi akrilsav kegyetlen piaci verseny, hogy találjon némi teret a túléléshez. A többi típusú akrilsav gyártási folyamat során a legtöbb gyártási folyamat jellemzői a nyersanyagok elérhetetlensége, a gyártási folyamat magas költsége és a magas technikai akadályok, így a propán egylépéses akrilsav az ipar által erősen érintett. ábra Kína akrilsav indulási arányának alakulása (egység: 10 000 tonna/év)
4、Mennyivel csökkenthető a propán egylépcsős módszer költsége? A propán egylépcsős gyártási eljárás versenyében, amellett, hogy ez az eljárás valóban kiforrott és az iparosítás lehetősége, nagyobb figyelmet fordítanak a propilén közvetlen oxidációs módszer költségére, mint mennyivel alacsonyabb? A vonatkozó információk szerint a propán egylépéses gyártási folyamat, propán egységnyi fogyasztás 0,87-1,235, egyéb gyártási folyamat tartozékok, extrakciós anyagok, blokkolószerek, propán oxidációs katalizátor, p-toluol szulfonsav és egyéb termékek, az egységköltség ezen alapvető segédanyagok körülbelül 440 jüan / tonna. A közüzemi munkák esetében ezek közé tartozik az édesvíz, a demineralizált víz, a villamos energia, a nitrogén, a műszerlevegő, az üzemanyaggáz, a keringtetett víz és a gőz stb., és ezek a költségek körülbelül 1500 RMB/tonna. A pénzügyi költségek, kezelési díjak, értékcsökkenés és egyéb költségek figyelembevétele nélkül az alapvető segédanyagok és közmunkák összköltsége körülbelül 2000 RMB/tonna, és ezt a költséget feldolgozási költségnek is nevezhetjük. A propilén közvetlen oxidációs módszerének feldolgozási költség-összehasonlítása alapján nincs nagy különbség a két feldolgozási költség között. Meg kell azonban jegyezni, hogy a propán egylépcsős gyártási folyamat miatt a piaci teszt érettségébe, néhány gyártási technológia, propán egységnyi fogyasztás elérheti a 0,87 vagy így, míg néhány gyártási folyamat csak 1,235. Ezért, ha a propán egységnyi fogyasztása változik, akkor az akrilsav költsége is nyilvánvalóan változik. A 0,87-es propán egységfogyasztás mérése szerint, azonos feldolgozási költséget feltételezve, függetlenül attól, hogy hazai propánt vagy importált propánt használunk, a propán egylépéses módszer költségelőnyben van a propilén közvetlen oxidációs módszerrel szemben. Az elmúlt néhány év elméleti változásaiból ítélve a kettő közötti árkülönbség körülbelül 1200 RMB/tonna. ábra Az akrilsav költségének összehasonlítása az egylépéses propán módszer (0,87 egységnyi fogyasztás) és a propilén közvetlen oxidációs módszer között Kínában (egység: jüan/tonna).
Ha 1,235 propán egységnyi fogyasztását használjuk, akkor az importált propán és a hazai propán árának alakulását összehasonlítva kiszámítható, hogy a propilén közvetlen megőrzési módszere bizonyos költségelőnnyel rendelkezik a múltban, különösen a 2009 és 2015 közötti időszakban. A 2016 és 2020 közötti időszakban azonban a propilén közvetlen oxidációs módszer költségelőnye nem nyilvánvaló, de a két gyártási eljárás közötti különbség nem nagy. 2021 és 2023 között a propilén közvetlen oxidációjának költségelőnye nyilvánvalóbb. 5. ábra Az akrilsav költségeinek összehasonlítása a propán egylépcsős eljárás (1,235 egységnyi fogyasztás) és a propilén közvetlen oxidációs eljárás között Kínában (egység: jüan/tonna) Forrás: A kínai akrilsav-gyártás költségei: Ez azt jelenti, hogy ha a propán egységnyi fogyasztásában hatalmas változás következik be, a propán egylépcsős eljárás nem nyilvánvalóan versenyképes a költségekben, ezzel szemben a propilén közvetlen oxidációs eljárás sokkal versenyképesebb a költségekben. Végezetül szeretném elmondani, hogy a propán egylépéses akrilsavgyártási folyamat a folyamatáramlás szempontjából a rövid folyamat jellemzőivel rendelkezik, és a propán nyersanyag alacsonyabb költségű, mint a propilén. A műszaki érettség korlátai miatt azonban nincs tényleges ipari üzem összehasonlítás, ez az összehasonlítási eredmény csak referenciaként szolgál, és nem rendelkezik beruházási útmutató értékkel. Véleményem szerint a propán értéke a jövőben tovább fog emelkedni, amit nemcsak a PDH-ipar fejlődése, hanem az alacsony szén-dioxid-kibocsátású fosszilis energiaforrások fokozott felhasználásának igénye is vezérel. A propilént pedig többféleképpen szállítják, így a propilén értéke várhatóan fokozatosan csökkenni fog. Ilyen tendencia mellett várhatóan a propilén közvetlen oxidációs módszerének versenyképessége várhatóan erőteljesebben javul. Meg kell azonban jegyezni, hogy ha a finomítók saját propán melléktermelésüket, valamint a kipufogógáz MTO-egység melléktermelését használják alapanyagként, akkor ez a versenyképesség lényegesen magasabb, mint a propilén közvetlen oxidációs módszere.
| Politiol/Polimerkaptán | ||
| DMES monomer | Bis(2-merkaptoetil)szulfid | 3570-55-6 |
| DMPT monomer | THIOCURE DMPT | 131538-00-6 |
| PETMP monomer | PENTAERITRITOL-TETRA(3-MERKAPTOPROPIONÁT) | 7575-23-7 |
| PM839 Monomer | Polioxi(metil-1,2-etándiil) | 72244-98-5 |
| Monofunkciós monomer | ||
| HEMA monomer | 2-hidroxietil-metakrilát | 868-77-9 |
| HPMA monomer | 2-hidroxipropil-metakrilát | 27813-02-1 |
| THFA monomer | Tetrahidrofurfuril-akrilát | 2399-48-6 |
| HDCPA monomer | Hidrogénezett diciklopentenil-akrilát | 79637-74-4 |
| DCPMA monomer | Dihidrodiciklopentadienil-metakrilát | 30798-39-1 |
| DCPA monomer | Dihidrodiciklopentadienil-akrilát | 12542-30-2 |
| DCPEMA monomer | Diciklopenteniloxi-etil-metakrilát | 68586-19-6 |
| DCPEOA monomer | Diciklopenteniloxi-etil-akrilát | 65983-31-5 |
| NP-4EA monomer | (4) etoxilált nonylfenol | 50974-47-5 |
| LA Monomer | Lauril-akrilát / dodecil-akrilát | 2156-97-0 |
| THFMA monomer | Tetrahidrofurfuril-metakrilát | 2455-24-5 |
| PHEA monomer | 2-FENOXI-ETIL-AKRILÁT | 48145-04-6 |
| LMA monomer | Lauril-metakrilát | 142-90-5 |
| IDA monomer | Izodecil-akrilát | 1330-61-6 |
| IBOMA monomer | Izobornyl-metakrilát | 7534-94-3 |
| IBOA monomer | Izobornyil-akrilát | 5888-33-5 |
| EOEOEA Monomer | 2-(2-etoxietoxi-etoxi)etil-akrilát | 7328-17-8 |
| Multifunkcionális monomer | ||
| DPHA monomer | Dipentaeritritol-hexakrilát | 29570-58-9 |
| DI-TMPTA monomer | DI(TRIMETILOLPROPAN)TETRAAKRILÁT | 94108-97-1 |
| Akrilamid-monomer | ||
| ACMO monomer | 4-akrilil-morfolin | 5117-12-4 |
| Difunkciós monomer | ||
| PEGDMA monomer | Poli(etilénglikol)-dimetakrilát | 25852-47-5 |
| TPGDA monomer | Tripropilén-glikol-diacrilát | 42978-66-5 |
| TEGDMA monomer | Trietilénglikol-dimetakrilát | 109-16-0 |
| PO2-NPGDA monomer | Propoxilát neopentylenglikol-diacrilát | 84170-74-1 |
| PEGDA monomer | Polietilén-glikol-diacrilát | 26570-48-9 |
| PDDA monomer | Ftalát dietilénglikol-diacrilát | |
| NPGDA monomer | Neopentil-glikol-diacrilát | 2223-82-7 |
| HDDA monomer | Hexametilén-diacrilát | 13048-33-4 |
| EO4-BPADA monomer | ETOXILÁLT (4) BISZFENOL A-DIACRILÁT | 64401-02-1 |
| EO10-BPADA Monomer | ETOXILÁLT (10) BISZFENOL A-DIACRILÁT | 64401-02-1 |
| EGDMA monomer | Etilénglikol-dimetakrilát | 97-90-5 |
| DPGDA monomer | Dipropilén-glikol-dienoát | 57472-68-1 |
| Bis-GMA monomer | Biszfenol A glicidil-metakrilát | 1565-94-2 |
| Trifunkcionális monomer | ||
| TMPTMA monomer | Trimetilolpropan-trimetakrilát | 3290-92-4 |
| TMPTA monomer | Trimetilolpropan-trikrilát | 15625-89-5 |
| PETA monomer | Pentaeritritol-trikrilát | 3524-68-3 |
| GPTA ( G3POTA ) Monomer | GLICERIL-PROPOXI-TRIAKRILÁT | 52408-84-1 |
| EO3-TMPTA monomer | Etoxilált trimetilolpropan-trikrilát | 28961-43-5 |
| Fotoreziszt monomer | ||
| IPAMA monomer | 2-izopropil-2-adamantil-metakrilát | 297156-50-4 |
| ECPMA monomer | 1-etil-ciklopentil-metakrilát | 266308-58-1 |
| ADAMA monomer | 1-Adamantil-metakrilát | 16887-36-8 |
| Metakrilát monomer | ||
| TBAEMA monomer | 2-(terc-butilamino)etil-metakrilát | 3775-90-4 |
| NBMA monomer | n-butil-metakrilát | 97-88-1 |
| MEMA monomer | 2-metoxietil-metakrilát | 6976-93-8 |
| i-BMA monomer | Izobutil-metakrilát | 97-86-9 |
| EHMA monomer | 2-etilhexil-metakrilát | 688-84-6 |
| EGDMP monomer | Etilénglikol bisz(3-merkaptopropionát) | 22504-50-3 |
| EEMA monomer | 2-etoxietil-2-metilprop-2-enoát | 2370-63-0 |
| DMAEMA monomer | N,M-dimetil-aminoetil-metakrilát | 2867-47-2 |
| DEAM monomer | Dietilaminoetil-metakrilát | 105-16-8 |
| CHMA monomer | Ciklohexil-metakrilát | 101-43-9 |
| BZMA monomer | Benzil-metakrilát | 2495-37-6 |
| BDDMP monomer | 1,4-Butándiol Di(3-merkaptopropionát) | 92140-97-1 |
| BDDMA monomer | 1,4-butándioldi-oldimetakrilát | 2082-81-7 |
| AMA monomer | Alil-metakrilát | 96-05-9 |
| AAEM monomer | Acetilacetoxi-etil-metakrilát | 21282-97-3 |
| Akrilát monomer | ||
| IBA monomer | Izobutil-akrilát | 106-63-8 |
| EMA monomer | Etil-metakrilát | 97-63-2 |
| DMAEA monomer | Dimetil-aminoetil-akrilát | 2439-35-2 |
| DEAEA monomer | 2-(dietilamino)etil-prop-2-enoát | 2426-54-2 |
| CHA monomer | ciklohexil prop-2-enoát | 3066-71-5 |
| BZA monomer | benzil-prop-2-enoát | 2495-35-4 |