บทความนี้จะวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์หลักในห่วงโซ่อุตสาหกรรม C3 ของจีนและทิศทางการวิจัยและพัฒนาของเทคโนโลยีในปัจจุบัน

(1)สถานะปัจจุบันและแนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีโพลีโพรพีลีน (PP)

จากการตรวจสอบของเรา พบว่ามีหลายวิธีในการผลิตโพลีโพรพีลีน (PP) ในประเทศจีน โดยกระบวนการที่สำคัญที่สุด ได้แก่ กระบวนการท่อสิ่งแวดล้อมในประเทศ กระบวนการ Unipol ของบริษัท Daoju กระบวนการ Spheriol ของบริษัท LyondellBasell กระบวนการ Innovene ของบริษัท Ineos กระบวนการ Novolen ของบริษัท Nordic Chemical และกระบวนการ Spherizone ของบริษัท LyondellBasell กระบวนการเหล่านี้ยังได้รับการนำมาใช้โดยบริษัท PP ของจีนอย่างกว้างขวาง เทคโนโลยีเหล่านี้ส่วนใหญ่ควบคุมอัตราการแปลงโพรพีลีนให้อยู่ในช่วง 1.01-1.02

กระบวนการท่อวงแหวนในประเทศใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ZN ที่พัฒนาขึ้นเอง ซึ่งปัจจุบันมีเทคโนโลยีกระบวนการท่อวงแหวนรุ่นที่สองเป็นหลัก กระบวนการนี้ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่พัฒนาขึ้นเอง เทคโนโลยีตัวบริจาคอิเล็กตรอนแบบไม่สมมาตร และเทคโนโลยีการโคพอลิเมอไรเซชันแบบสุ่มไบนารีโพรพิลีนบิวทาไดอีน และสามารถผลิตโฮโมพอลิเมอไรเซชัน การโคพอลิเมอไรเซชันแบบสุ่มเอทิลีนโพรพิลีน โพรพิลีนบิวทาไดอีน การโคพอลิเมอไรเซชันแบบสุ่ม และ PP โคพอลิเมอไรเซชันที่ทนต่อแรงกระแทก ตัวอย่างเช่น บริษัทต่างๆ เช่น Shanghai Petrochemical Third Line, Zhenhai Refining and Chemical First and Second Lines และ Maoming Second Line ต่างก็ใช้กระบวนการนี้ ด้วยการเพิ่มขึ้นของสิ่งอำนวยความสะดวกการผลิตใหม่ในอนาคต คาดว่ากระบวนการท่อสิ่งแวดล้อมรุ่นที่สามจะค่อยๆ กลายเป็นกระบวนการท่อสิ่งแวดล้อมในประเทศที่โดดเด่น

กระบวนการ Unipol สามารถผลิตโฮโมพอลิเมอร์ในเชิงอุตสาหกรรมได้ โดยมีอัตราการไหลของของเหลวที่หลอมละลาย (MFR) อยู่ในช่วง 0.5~100g/10min นอกจากนี้ เศษส่วนมวลของโมโนเมอร์โคพอลิเมอร์เอทิลีนในโคพอลิเมอร์สุ่มยังสามารถเข้าถึง 5.5% ได้ กระบวนการนี้ยังสามารถผลิตโคพอลิเมอร์สุ่มโพรพิลีนและ 1-บิวทีนที่ใช้ในเชิงอุตสาหกรรม (ชื่อทางการค้า CE-FOR) ได้ด้วยเศษส่วนมวลของยางสูงถึง 14% เศษส่วนมวลของเอทิลีนในโคพอลิเมอร์แบบอิมแพ็คที่ผลิตโดยกระบวนการ Unipol สามารถสูงถึง 21% (เศษส่วนมวลของยางคือ 35%) กระบวนการนี้ได้รับการนำไปใช้ในโรงงานของบริษัทต่างๆ เช่น Fushun Petrochemical และ Sichuan Petrochemical

กระบวนการ Innovene สามารถผลิตผลิตภัณฑ์โฮโมพอลิเมอร์ที่มีอัตราการไหลของของเหลวที่หลอมละลาย (MFR) ที่หลากหลาย ซึ่งสามารถไปถึง 0.5-100 กรัม/10 นาที ความเหนียวของผลิตภัณฑ์สูงกว่ากระบวนการโพลีเมอไรเซชันในเฟสก๊าซอื่นๆ MFR ของผลิตภัณฑ์โคพอลิเมอร์แบบสุ่มคือ 2-35 กรัม/10 นาที โดยมีเศษส่วนมวลของเอทิลีนอยู่ระหว่าง 7% ถึง 8% MFR ของผลิตภัณฑ์โคพอลิเมอร์ที่ทนต่อแรงกระแทกคือ ​​1-35 กรัม/10 นาที โดยมีเศษส่วนมวลของเอทิลีนอยู่ระหว่าง 5% ถึง 17%

ปัจจุบันเทคโนโลยีการผลิต PP กระแสหลักในประเทศจีนนั้นมีความสมบูรณ์แบบมาก โดยยกตัวอย่างบริษัทโพลีโพรพีลีนที่ใช้น้ำมันเป็นฐาน จะเห็นได้ว่าไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในด้านการใช้หน่วยการผลิต ต้นทุนการแปรรูป กำไร ฯลฯ ระหว่างบริษัทแต่ละแห่ง เมื่อพิจารณาจากหมวดหมู่การผลิตที่ครอบคลุมด้วยกระบวนการต่างๆ กระบวนการกระแสหลักสามารถครอบคลุมหมวดหมู่ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดได้ อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาหมวดหมู่ผลผลิตจริงของบริษัทที่มีอยู่แล้ว จะพบว่าผลิตภัณฑ์ PP มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างบริษัทต่างๆ เนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น ภูมิศาสตร์ อุปสรรคด้านเทคโนโลยี และวัตถุดิบ

(2)สถานะปัจจุบันและแนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีกรดอะคริลิก

กรดอะคริลิกเป็นวัตถุดิบเคมีอินทรีย์ที่สำคัญที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตกาวและสารเคลือบที่ละลายน้ำได้ และมักจะแปรรูปเป็นบิวทิลอะคริเลตและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ตามการวิจัย มีกระบวนการผลิตกรดอะคริลิกหลาย ๆ วิธี รวมถึงวิธีคลอโรเอธานอล วิธีไซยาโนเอธานอล วิธีเรปเปแรงดันสูง วิธีเอโนน วิธีเรปเปที่ปรับปรุงแล้ว วิธีฟอร์มาลดีไฮด์เอธานอล วิธีไฮโดรไลซิสอะคริโลไนไตรล์ วิธีเอทิลีน วิธีการออกซิเดชันโพรพิลีน และวิธีทางชีวภาพ แม้ว่าจะมีเทคนิคการเตรียมกรดอะคริลิกหลาย ๆ วิธี และส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรม แต่กระบวนการผลิตที่เป็นกระแสหลักทั่วโลกยังคงเป็นกระบวนการออกซิเดชันโพรพิลีนเป็นกรดอะคริลิกโดยตรง

วัตถุดิบสำหรับการผลิตกรดอะคริลิกโดยการออกซิเดชันของโพรพิลีน ได้แก่ ไอน้ำ อากาศ และโพรพิลีน โดยระหว่างกระบวนการผลิต ทั้งสามชนิดนี้จะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันผ่านชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาในสัดส่วนที่แน่นอน โพรพิลีนจะถูกออกซิไดซ์เป็นอะโครลีนในเครื่องปฏิกรณ์แรกก่อน จากนั้นจึงถูกออกซิไดซ์ต่อเป็นกรดอะคริลิกในเครื่องปฏิกรณ์ที่สอง ไอน้ำมีบทบาทในการเจือจางในกระบวนการนี้ โดยหลีกเลี่ยงการเกิดการระเบิดและระงับการเกิดปฏิกิริยาข้างเคียง อย่างไรก็ตาม นอกเหนือจากการผลิตกรดอะคริลิกแล้ว กระบวนการปฏิกิริยานี้ยังผลิตกรดอะซิติกและคาร์บอนออกไซด์อันเนื่องมาจากปฏิกิริยาข้างเคียงอีกด้วย

ตามการสืบสวนของ Pingtou Ge กุญแจสำคัญของเทคโนโลยีกระบวนการออกซิเดชันกรดอะคริลิกอยู่ที่การเลือกตัวเร่งปฏิกิริยา ปัจจุบัน บริษัทที่สามารถจัดหาเทคโนโลยีกรดอะคริลิกผ่านการออกซิเดชันโพรพิลีนได้ ได้แก่ Sohio ในสหรัฐอเมริกา Japan Catalyst Chemical Company, Mitsubishi Chemical Company ในญี่ปุ่น BASF ในเยอรมนี และ Japan Chemical Technology

กระบวนการ Sohio ในสหรัฐอเมริกาเป็นกระบวนการสำคัญในการผลิตกรดอะคริลิกผ่านกระบวนการออกซิเดชันของโพรพิลีน ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือการนำโพรพิลีน อากาศ และไอน้ำเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์แบบเตียงคงที่ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม 2 เครื่องพร้อมกัน และใช้โลหะออกไซด์ที่มีส่วนประกอบหลายตัวที่มีโมลิบดีนัม-ไบคาร์บอเนตและโมลิบดีนัม-วีเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาตามลำดับ ภายใต้กระบวนการนี้ ผลผลิตกรดอะคริลิกแบบทางเดียวสามารถสูงถึง 80% (อัตราส่วนโมลาร์) ข้อดีของกระบวนการ Sohio คือเครื่องปฏิกรณ์แบบอนุกรม 2 เครื่องสามารถเพิ่มอายุการใช้งานของตัวเร่งปฏิกิริยาได้นานถึง 2 ปี อย่างไรก็ตาม วิธีนี้มีข้อเสียคือไม่สามารถกู้คืนโพรพิลีนที่ยังไม่เกิดปฏิกิริยาได้

วิธีของ BASF: ตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1960 เป็นต้นมา BASF ได้ดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับการผลิตกรดอะคริลิกผ่านกระบวนการออกซิเดชันของโพรพิลีน วิธีของ BASF ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา Mo Bi หรือ Mo Co สำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชันของโพรพิลีน และผลผลิตอะโครลีนที่ได้ทางเดียวสามารถสูงถึงประมาณ 80% (อัตราส่วนโมลาร์) ต่อจากนั้น เมื่อใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีพื้นฐานเป็น Mo, W, V และ Fe อะโครลีนจะถูกออกซิไดซ์เพิ่มเติมเป็นกรดอะคริลิก โดยผลผลิตทางเดียวสูงสุดอยู่ที่ประมาณ 90% (อัตราส่วนโมลาร์) อายุของตัวเร่งปฏิกิริยาของวิธีของ BASF อาจยาวนานถึง 4 ปี และกระบวนการก็ง่าย อย่างไรก็ตาม วิธีนี้มีข้อเสีย เช่น จุดเดือดของตัวทำละลายสูง ต้องทำความสะอาดอุปกรณ์บ่อยครั้ง และใช้พลังงานโดยรวมสูง

วิธีเร่งปฏิกิริยาของญี่ปุ่น: ใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบคงที่สองเครื่องต่ออนุกรมและระบบแยกเจ็ดหอคอยที่ตรงกัน ขั้นตอนแรกคือการแทรกธาตุ Co เข้าไปในตัวเร่งปฏิกิริยา Mo Bi เพื่อเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาปฏิกิริยา จากนั้นจึงใช้โลหะออกไซด์ผสม Mo, V และ Cu เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหลักในเครื่องปฏิกรณ์ที่สอง โดยรองรับด้วยซิลิกาและตะกั่วมอนอกไซด์ ภายใต้กระบวนการนี้ ผลผลิตกรดอะคริลิกแบบทางเดียวอยู่ที่ประมาณ 83-86% (อัตราส่วนโมลาร์) วิธีเร่งปฏิกิริยาของญี่ปุ่นใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบคงที่แบบซ้อนกันหนึ่งเครื่องและระบบแยกเจ็ดหอคอยพร้อมตัวเร่งปฏิกิริยาขั้นสูง ผลผลิตโดยรวมสูง และการใช้พลังงานต่ำ วิธีนี้เป็นหนึ่งในกระบวนการผลิตขั้นสูงในปัจจุบัน เทียบเท่ากับกระบวนการมิตซูบิชิในญี่ปุ่น

(3)สถานะปัจจุบันและแนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีบิวทิลอะคริเลต

บิวทิลอะคริเลตเป็นของเหลวใสไม่มีสีที่ไม่ละลายน้ำและสามารถผสมกับเอธานอลและอีเธอร์ได้ สารประกอบนี้ต้องจัดเก็บในคลังสินค้าที่เย็นและมีอากาศถ่ายเท กรดอะคริลิกและเอสเทอร์ของกรดอะคริลิกใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม ไม่เพียงแต่ใช้ในการผลิตโมโนเมอร์อ่อนของกาวอะคริเลตที่ใช้ตัวทำละลายและโลชั่นเท่านั้น แต่ยังสามารถโฮโมพอลิเมอร์ไรซ์ โคพอลิเมอร์ไรซ์ และกราฟต์โคพอลิเมอร์ไรซ์เพื่อให้เป็นโมโนเมอร์โพลิเมอร์และใช้เป็นตัวกลางในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ได้อีกด้วย

ปัจจุบันกระบวนการผลิตบิวทิลอะคริเลตเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาของกรดอะคริลิกและบิวทานอลในกรดโทลูอีนซัลโฟนิกเป็นหลักเพื่อสร้างบิวทิลอะคริเลตและน้ำ ปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันที่เกี่ยวข้องในกระบวนการนี้เป็นปฏิกิริยาแบบกลับได้ทั่วไป และจุดเดือดของกรดอะคริลิกและผลิตภัณฑ์บิวทิลอะคริเลตนั้นใกล้เคียงกันมาก ดังนั้นการแยกกรดอะคริลิกโดยใช้การกลั่นจึงเป็นเรื่องยาก และกรดอะคริลิกที่ยังไม่เกิดปฏิกิริยาไม่สามารถรีไซเคิลได้

กระบวนการนี้เรียกว่าวิธีการเอสเทอริฟิเคชันของบิวทิลอะคริเลต ซึ่งส่วนใหญ่มาจากสถาบันวิจัยวิศวกรรมปิโตรเคมีจี๋หลินและสถาบันที่เกี่ยวข้องอื่นๆ เทคโนโลยีนี้ได้รับการพัฒนาอย่างเต็มที่แล้ว และการควบคุมการใช้หน่วยของกรดอะคริลิกและเอ็น-บิวทานอลมีความแม่นยำมาก โดยสามารถควบคุมการใช้หน่วยได้ภายใน 0.6 นอกจากนี้ เทคโนโลยีนี้ยังได้รับความร่วมมือและถ่ายโอนแล้ว

(4)สถานะปัจจุบันและแนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยี CPP

ฟิล์ม CPP ผลิตจากโพลีโพรพีลีนเป็นวัตถุดิบหลักผ่านวิธีการแปรรูปเฉพาะ เช่น การหล่อขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์รูปตัว T ฟิล์มชนิดนี้มีความทนทานต่อความร้อนได้ดีเยี่ยม และด้วยคุณสมบัติในการระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว จึงทำให้มีความเรียบเนียนและโปร่งใสได้ดีเยี่ยม ดังนั้น ฟิล์ม CPP จึงเป็นวัสดุที่นิยมใช้สำหรับการบรรจุภัณฑ์ที่ต้องการความใสสูง ฟิล์ม CPP ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการบรรจุอาหาร รวมถึงในการผลิตเคลือบอลูมิเนียม บรรจุภัณฑ์ยา และการถนอมผลไม้และผัก

ปัจจุบันกระบวนการผลิตฟิล์ม CPP ส่วนใหญ่เป็นการหล่อแบบอัดรีดร่วม กระบวนการผลิตนี้ประกอบด้วยเครื่องอัดรีดหลายเครื่อง ตัวจ่ายหลายช่อง (เรียกกันทั่วไปว่า "ตัวป้อน") หัวแม่พิมพ์รูปตัว T ระบบหล่อ ระบบดึงแนวนอน ออสซิลเลเตอร์ และระบบม้วน ลักษณะสำคัญของกระบวนการผลิตนี้คือ ความมันวาวของพื้นผิวที่ดี ความเรียบสูง ความคลาดเคลื่อนของความหนาต่ำ ประสิทธิภาพการยืดตัวทางกลที่ดี ความยืดหยุ่นที่ดี และความโปร่งใสที่ดีของผลิตภัณฑ์ฟิล์มบางที่ผลิต ผู้ผลิต CPP ทั่วโลกส่วนใหญ่ใช้กรรมวิธีหล่อแบบอัดรีดร่วมในการผลิต และเทคโนโลยีอุปกรณ์ก็มีความครบถ้วนสมบูรณ์

ตั้งแต่กลางทศวรรษ 1980 เป็นต้นมา จีนได้เริ่มนำอุปกรณ์การผลิตฟิล์มหล่อจากต่างประเทศมาใช้ แต่ส่วนใหญ่เป็นโครงสร้างชั้นเดียวและอยู่ในขั้นเริ่มต้น หลังจากเข้าสู่ทศวรรษ 1990 จีนได้นำสายการผลิตฟิล์มหล่อโคโพลิเมอร์หลายชั้นจากประเทศต่างๆ เช่น เยอรมนี ญี่ปุ่น อิตาลี และออสเตรียมาใช้ อุปกรณ์และเทคโนโลยีที่นำเข้าเหล่านี้เป็นกำลังหลักของอุตสาหกรรมฟิล์มหล่อของจีน ซัพพลายเออร์อุปกรณ์หลัก ได้แก่ Bruckner, Bartenfield, Leifenhauer ของเยอรมนี และ Orchid ของออสเตรีย ตั้งแต่ปี 2000 เป็นต้นมา จีนได้นำสายการผลิตขั้นสูงมาใช้ และอุปกรณ์ที่ผลิตในประเทศก็ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็วเช่นกัน

อย่างไรก็ตามเมื่อเทียบกับระดับขั้นสูงระดับนานาชาติแล้ว ยังคงมีช่องว่างอยู่บ้างในระดับอัตโนมัติ ระบบอัดรีดควบคุมน้ำหนัก ระบบควบคุมการปรับหัวไดอัตโนมัติ ระบบควบคุมความหนาของฟิล์ม ระบบกู้คืนวัสดุขอบออนไลน์ และการม้วนฟิล์มหล่อในประเทศโดยอัตโนมัติ ปัจจุบัน ซัพพลายเออร์อุปกรณ์หลักสำหรับเทคโนโลยีฟิล์ม CPP ได้แก่ Bruckner, Leifenhauser ของเยอรมนี และ Lanzin ของออสเตรีย เป็นต้น ซัพพลายเออร์ต่างประเทศเหล่านี้มีข้อได้เปรียบที่สำคัญในแง่ของระบบอัตโนมัติและด้านอื่นๆ อย่างไรก็ตาม กระบวนการปัจจุบันค่อนข้างสมบูรณ์แล้ว และความเร็วในการปรับปรุงเทคโนโลยีอุปกรณ์ช้า และไม่มีเกณฑ์ขั้นต่ำสำหรับความร่วมมือ

(5)สถานะปัจจุบันและแนวโน้มการพัฒนาของเทคโนโลยีอะคริโลไนไตรล์

ปัจจุบันเทคโนโลยีออกซิเดชันแอมโมเนียโพรพิลีนเป็นเส้นทางการผลิตเชิงพาณิชย์หลักของอะคริโลไนไตรล์ และผู้ผลิตอะคริโลไนไตรล์เกือบทั้งหมดใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา BP (SOHIO) อย่างไรก็ตาม ยังมีผู้ผลิตตัวเร่งปฏิกิริยาอื่นๆ อีกมากมายให้เลือก เช่น Mitsubishi Rayon (เดิมชื่อ Nitto) และ Asahi Kasei จากญี่ปุ่น Ascend Performance Material (เดิมชื่อ Solutia) จากสหรัฐอเมริกา และ Sinopec

โรงงานผลิตอะคริโลไนไตรล์มากกว่า 95% ทั่วโลกใช้เทคโนโลยีออกซิเดชันแอมโมเนียโพรพิลีน (เรียกอีกอย่างว่ากระบวนการโซฮิโอ) ซึ่งริเริ่มและพัฒนาโดย BP เทคโนโลยีนี้ใช้โพรพิลีน แอมโมเนีย อากาศ และน้ำเป็นวัตถุดิบ และเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์ในสัดส่วนที่แน่นอน ภายใต้การกระทำของฟอสฟอรัส โมลิบดินัม บิสมัท หรือแอนติโมนีเหล็กตัวเร่งปฏิกิริยาที่รองรับด้วยซิลิกาเจล อะคริโลไนไตรล์จะถูกสร้างขึ้นที่อุณหภูมิ 400-500℃และความดันบรรยากาศ จากนั้น หลังจากขั้นตอนการทำให้เป็นกลาง การดูดซับ การสกัด การกำจัดไฮโดรไซยาเนชัน และการกลั่น ก็ได้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของอะคริโลไนไตรล์ ผลผลิตทางเดียวของวิธีนี้สามารถสูงถึง 75% และผลพลอยได้ ได้แก่ อะซีโตไนไตรล์ ไฮโดรเจนไซยาไนด์ และแอมโมเนียมซัลเฟต วิธีนี้มีมูลค่าการผลิตทางอุตสาหกรรมสูงสุด

ตั้งแต่ปี 1984 บริษัท Sinopec ได้ลงนามในข้อตกลงระยะยาวกับ INEOS และได้รับอนุญาตให้ใช้เทคโนโลยีอะคริโลไนไตรล์ที่จดสิทธิบัตรของ INEOS ในประเทศจีน หลังจากการพัฒนามาหลายปี สถาบันวิจัยปิโตรเคมีเซี่ยงไฮ้ของ Sinopec ได้พัฒนาวิธีการทางเทคนิคสำหรับการออกซิเดชันแอมโมเนียโพรพิลีนเพื่อผลิตอะคริโลไนไตรล์ได้สำเร็จ และได้สร้างโครงการอะคริโลไนไตรล์ 130,000 ตันของ Sinopec Anqing Branch ระยะที่สอง โครงการดังกล่าวเริ่มดำเนินการได้สำเร็จในเดือนมกราคม 2014 ทำให้กำลังการผลิตอะคริโลไนไตรล์ต่อปีเพิ่มขึ้นจาก 80,000 ตันเป็น 210,000 ตัน และกลายเป็นส่วนสำคัญของฐานการผลิตอะคริโลไนไตรล์ของ Sinopec

ปัจจุบัน บริษัทต่างๆ ทั่วโลกที่จดสิทธิบัตรเทคโนโลยีออกซิเดชันแอมโมเนียโพรพิลีน ได้แก่ BP, DuPont, Ineos, Asahi Chemical และ Sinopec กระบวนการผลิตนี้ได้รับการพัฒนาและหาได้ง่าย นอกจากนี้ จีนยังประสบความสำเร็จในการนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้ภายในประเทศ และประสิทธิภาพก็ไม่ด้อยไปกว่าเทคโนโลยีการผลิตจากต่างประเทศ

(6)สถานะปัจจุบันและแนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยี ABS

จากการศึกษาพบว่ากระบวนการของอุปกรณ์ ABS แบ่งออกเป็นวิธีการต่อกิ่งแบบโลชั่นและวิธีการต่อกิ่งแบบต่อเนื่อง เรซิน ABS ได้รับการพัฒนาโดยอาศัยการดัดแปลงเรซินโพลีสไตรีน ในปี 1947 บริษัทผลิตยางของอเมริกาได้นำกระบวนการผสมมาใช้ในการผลิตเรซิน ABS ในอุตสาหกรรม ในปี 1954 บริษัท BORG-WAMER ในสหรัฐอเมริกาได้พัฒนาเรซิน ABS แบบโพลีเมอร์ไรซ์ต่อกิ่งแบบโลชั่นและดำเนินการผลิตในอุตสาหกรรม การปรากฏตัวของการต่อกิ่งแบบโลชั่นส่งเสริมการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรม ABS ตั้งแต่ทศวรรษ 1970 เป็นต้นมา เทคโนโลยีกระบวนการผลิต ABS ได้เข้าสู่ช่วงของการพัฒนาครั้งยิ่งใหญ่

วิธีการต่อกิ่งโลชั่นเป็นกระบวนการผลิตขั้นสูง ซึ่งประกอบด้วย 4 ขั้นตอน ได้แก่ การสังเคราะห์น้ำยางบิวทาไดอีน การสังเคราะห์พอลิเมอร์ต่อกิ่ง การสังเคราะห์พอลิเมอร์สไตรีนและอะคริโลไนไตรล์ และการผสมภายหลังการบำบัด กระบวนการเฉพาะประกอบด้วยหน่วย PBL หน่วยต่อกิ่ง หน่วย SAN และหน่วยผสม กระบวนการผลิตนี้มีระดับความเป็นผู้ใหญ่ทางเทคโนโลยีสูงและได้รับการนำไปใช้ทั่วโลกอย่างกว้างขวาง

ปัจจุบันเทคโนโลยี ABS ที่พัฒนาแล้วส่วนใหญ่มาจากบริษัทต่างๆ เช่น LG ในเกาหลีใต้ JSR ในญี่ปุ่น Dow ในสหรัฐอเมริกา New Lake Oil Chemical Co., Ltd. ในเกาหลีใต้ และ Kellogg Technology ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งล้วนแต่เป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีระดับโลก ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง กระบวนการผลิต ABS ก็ได้รับการปรับปรุงและพัฒนาอย่างต่อเนื่องเช่นกัน ในอนาคต กระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และประหยัดพลังงานอาจเกิดขึ้น ซึ่งจะนำมาซึ่งโอกาสและความท้าทายมากขึ้นในการพัฒนาอุตสาหกรรมเคมี

(7)สถานะทางเทคนิคและแนวโน้มการพัฒนาของ n-butanol

จากการสังเกตพบว่าเทคโนโลยีกระแสหลักสำหรับการสังเคราะห์บิวทานอลและออกทานอลทั่วโลกคือกระบวนการสังเคราะห์คาร์บอนิลแรงดันต่ำแบบวงจรในเฟสของเหลว วัตถุดิบหลักสำหรับกระบวนการนี้คือโพรพิลีนและก๊าซสังเคราะห์ โดยโพรพิลีนส่วนใหญ่มาจากแหล่งจัดหาเองแบบบูรณาการ โดยมีอัตราการบริโภคโพรพิลีนต่อหน่วยอยู่ระหว่าง 0.6 ถึง 0.62 ตัน ก๊าซสังเคราะห์ส่วนใหญ่เตรียมจากก๊าซไอเสียหรือก๊าซสังเคราะห์จากถ่านหิน โดยมีอัตราการบริโภคต่อหน่วยอยู่ระหว่าง 700 ถึง 720 ลูกบาศก์เมตร

เทคโนโลยีการสังเคราะห์คาร์บอนิลแรงดันต่ำที่พัฒนาโดย Dow/David – กระบวนการหมุนเวียนเฟสของเหลวมีข้อดี เช่น อัตราการแปลงโพรพิลีนสูง อายุการใช้งานของตัวเร่งปฏิกิริยายาวนาน และลดการปล่อยของเสียสามประเภท กระบวนการนี้ถือเป็นเทคโนโลยีการผลิตที่ทันสมัยที่สุดในปัจจุบัน และใช้กันอย่างแพร่หลายในบริษัทบิวทานอลและอ็อกทานอลของจีน

เมื่อพิจารณาว่าเทคโนโลยีของ Dow/David ถือว่ามีความสมบูรณ์ค่อนข้างมากและสามารถใช้ร่วมกับบริษัทในประเทศได้ บริษัทหลายแห่งจึงให้ความสำคัญกับเทคโนโลยีนี้เมื่อเลือกที่จะลงทุนในการก่อสร้างหน่วยบิวทานอล-ออกทานอล รองลงมาคือเทคโนโลยีในประเทศ

(8)สถานะปัจจุบันและแนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีโพลีอะคริโลไนไตรล์

โพลีอะคริโลไนไตรล์ (PAN) ได้มาจากโพลีอะคริโลไนไตรล์โพลีอะคริโลไนไตรล์ซึ่งเป็นพอลิเมอร์เรดิคัลเรซิชันแบบอนุมูลอิสระ และเป็นสารตัวกลางที่สำคัญในการเตรียมเส้นใยอะคริโลไนไตรล์ (เส้นใยอะคริลิก) และเส้นใยคาร์บอนจากโพลีอะคริโลไนไตรล์ มีลักษณะเป็นผงทึบแสงสีขาวหรือสีเหลืองเล็กน้อย โดยมีอุณหภูมิเปลี่ยนสถานะเป็นแก้วประมาณ 90℃สามารถละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ที่มีขั้ว เช่น ไดเมทิลฟอร์มาไมด์ (DMF) และไดเมทิลซัลฟอกไซด์ (DMSO) รวมถึงในสารละลายเกลืออนินทรีย์เข้มข้นในน้ำ เช่น ไทโอไซยาเนตและเปอร์คลอเรต การเตรียมโพลีอะคริโลไนไตรล์ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการเกิดพอลิเมอไรเซชันของสารละลายหรือการเกิดพอลิเมอไรเซชันของอะคริโลไนไตรล์ (AN) โดยการตกตะกอนในน้ำกับโมโนเมอร์ที่ไม่ใช่ไอออนิกที่สองและโมโนเมอร์ที่เป็นไอออนิกที่สาม

โพลีอะคริโลไนไตรล์ใช้ในการผลิตเส้นใยอะคริลิกเป็นหลัก ซึ่งเป็นเส้นใยสังเคราะห์ที่ทำจากโคพอลิเมอร์อะคริโลไนไตรล์ที่มีเปอร์เซ็นต์มวลมากกว่า 85% เมื่อพิจารณาจากตัวทำละลายที่ใช้ในกระบวนการผลิต พบว่าสามารถจำแนกได้เป็นไดเมทิลซัลฟอกไซด์ (DMSO) ไดเมทิลอะซีตาไมด์ (DMAc) โซเดียมไทโอไซยาเนต (NaSCN) และไดเมทิลฟอร์มาไมด์ (DMF) ความแตกต่างหลักระหว่างตัวทำละลายต่างๆ คือ ความสามารถในการละลายในโพลีอะคริโลไนไตรล์ ซึ่งไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อกระบวนการผลิตพอลิเมอไรเซชันเฉพาะ นอกจากนี้ เมื่อพิจารณาจากโคโมโนเมอร์ต่างๆ พบว่าสามารถแบ่งได้เป็นกรดไอทาโคนิก (IA) เมทิลอะคริเลต (MA) อะคริลาไมด์ (AM) และเมทิลเมทาคริเลต (MMA) เป็นต้น โคโมโนเมอร์แต่ละชนิดมีผลต่อจลนพลศาสตร์และคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันต่างกัน

กระบวนการรวมตัวอาจเป็นแบบขั้นตอนเดียวหรือสองขั้นตอน วิธีการแบบขั้นตอนเดียวหมายถึงการเกิดพอลิเมอไรเซชันของอะคริโลไนไตรล์และโคโมโนเมอร์ในสถานะสารละลายในคราวเดียว และสามารถเตรียมผลิตภัณฑ์ลงในสารละลายปั่นได้โดยตรงโดยไม่แยกส่วน กฎสองขั้นตอนหมายถึงการเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบแขวนลอยของอะคริโลไนไตรล์และโคโมโนเมอร์ในน้ำเพื่อให้ได้พอลิเมอร์ ซึ่งจะถูกแยก ล้าง ขจัดน้ำ และขั้นตอนอื่นๆ เพื่อสร้างสารละลายปั่น ปัจจุบัน กระบวนการผลิตโพลีอะคริโลไนไตรล์ทั่วโลกนั้นโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกัน โดยมีความแตกต่างในวิธีการเกิดพอลิเมอไรเซชันขั้นปลายและโคโมโนเมอร์ ปัจจุบัน เส้นใยโพลีอะคริโลไนไตรล์ส่วนใหญ่ในประเทศต่างๆ ทั่วโลกทำจากโคพอลิเมอร์สามส่วน โดยอะคริโลไนไตรล์คิดเป็น 90% และการเติมโมโนเมอร์ตัวที่สองอยู่ระหว่าง 5% ถึง 8% จุดประสงค์ของการเติมโมโนเมอร์ตัวที่สองคือเพื่อเพิ่มความแข็งแรงเชิงกล ความยืดหยุ่น และเนื้อสัมผัสของเส้นใย ตลอดจนปรับปรุงประสิทธิภาพการย้อมสี วิธีการที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ MMA, MA, ไวนิลอะซิเตท เป็นต้น ปริมาณการเติมโมโนเมอร์ตัวที่สามคือ 0.3% -2% โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อแนะนำกลุ่มสีย้อมที่ชอบน้ำจำนวนหนึ่งเพื่อเพิ่มความสัมพันธ์ระหว่างเส้นใยกับสีย้อม ซึ่งแบ่งออกเป็นกลุ่มสีย้อมบวกและกลุ่มสีย้อมกรด

ปัจจุบัน ญี่ปุ่นเป็นตัวแทนหลักของกระบวนการผลิตโพลีอะคริโลไนไตรล์ระดับโลก รองลงมาคือเยอรมนีและสหรัฐอเมริกา บริษัทตัวแทน ได้แก่ Zoltek, Hexcel, Cytec และ Aldila จากญี่ปุ่น Dongbang, Mitsubishi และสหรัฐอเมริกา SGL จากเยอรมนี และ Formosa Plastics Group จากไต้หวัน จีน และจีน ในปัจจุบัน เทคโนโลยีกระบวนการผลิตโพลีอะคริโลไนไตรล์ระดับโลกนั้นมีความครบถ้วนสมบูรณ์ และไม่มีช่องทางมากนักสำหรับการปรับปรุงผลิตภัณฑ์