บทความนี้จะวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์หลักในห่วงโซ่อุตสาหกรรม C3 ของจีน และทิศทางการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีในปัจจุบัน

(1)สถานะปัจจุบันและแนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีโพลีโพรพีลีน (PP)

จากการศึกษาของเรา พบว่ามีหลากหลายวิธีในการผลิตโพลีโพรพีลีน (PP) ในประเทศจีน ซึ่งกระบวนการที่สำคัญที่สุด ได้แก่ กระบวนการท่อส่งน้ำทิ้งภายในประเทศ กระบวนการ Unipol ของบริษัท Daoju กระบวนการ Spheriol ของบริษัท LyondellBasell กระบวนการ Innovene ของบริษัท Ineos กระบวนการ Novolen ของบริษัท Nordic Chemical และกระบวนการ Spherizone ของบริษัท LyondellBasell กระบวนการเหล่านี้ยังได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางจากบริษัทผลิต PP ในประเทศจีน เทคโนโลยีเหล่านี้ส่วนใหญ่ควบคุมอัตราการแปลงโพรพิลีนให้อยู่ในช่วง 1.01-1.02

กระบวนการผลิตท่อวงแหวนในประเทศใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ZN ที่พัฒนาขึ้นเอง ซึ่งปัจจุบันใช้เทคโนโลยีการผลิตท่อวงแหวนรุ่นที่สองเป็นหลัก กระบวนการนี้อาศัยตัวเร่งปฏิกิริยาที่พัฒนาขึ้นเอง เทคโนโลยีตัวจ่ายอิเล็กตรอนแบบอสมมาตร และเทคโนโลยีโคพอลิเมอไรเซชันแบบสุ่มโพรพิลีนบิวทาไดอีน และสามารถผลิตโฮโมพอลิเมอไรเซชัน โคพอลิเมอไรเซชันแบบสุ่มเอทิลีนโพรพิลีนโพรพิลีน โคพอลิเมอไรเซชันแบบสุ่มโพรพิลีนบิวทาไดอีน และโคพอลิเมอไรเซชัน PP ที่ทนต่อแรงกระแทกได้ ตัวอย่างเช่น บริษัทต่างๆ เช่น Shanghai Petrochemical Third Line, Zhenhai Refining and Chemical First and Second Lines และ Maoming Second Line ต่างก็นำกระบวนการนี้ไปใช้ ด้วยจำนวนโรงงานผลิตใหม่ๆ ที่เพิ่มขึ้นในอนาคต คาดว่ากระบวนการผลิตท่อสิ่งแวดล้อมรุ่นที่สามจะค่อยๆ กลายเป็นกระบวนการผลิตท่อสิ่งแวดล้อมหลักในประเทศ

กระบวนการยูนิโพลสามารถผลิตโฮโมพอลิเมอร์เชิงอุตสาหกรรมได้ โดยมีอัตราการไหลของของเหลวหลอมเหลว (MFR) อยู่ในช่วง 0.5-100 กรัม/10 นาที นอกจากนี้ สัดส่วนมวลของโมโนเมอร์โคพอลิเมอร์เอทิลีนในโคพอลิเมอร์แบบสุ่มยังสูงถึง 5.5% กระบวนการนี้ยังสามารถผลิตโคพอลิเมอร์แบบสุ่มของโพรพิลีนและ 1-บิวทีน (ชื่อทางการค้า CE-FOR) ในระดับอุตสาหกรรม โดยมีสัดส่วนมวลของยางสูงถึง 14% สัดส่วนมวลของเอทิลีนในโคพอลิเมอร์แบบอิมแพคที่ผลิตโดยกระบวนการยูนิโพลสามารถสูงถึง 21% (สัดส่วนมวลของยางคือ 35%) กระบวนการนี้ถูกนำไปใช้ในโรงงานต่างๆ เช่น ฟูชุนปิโตรเคมีคัล และเสฉวนปิโตรเคมีคัล

กระบวนการ Innovene สามารถผลิตผลิตภัณฑ์โฮโมพอลิเมอร์ที่มีอัตราการไหลของของเหลวหลอมเหลว (MFR) กว้าง ซึ่งสามารถสูงถึง 0.5-100 กรัม/10 นาที ผลิตภัณฑ์มีความเหนียวสูงกว่ากระบวนการพอลิเมอไรเซชันในสถานะก๊าซอื่นๆ MFR ของผลิตภัณฑ์โคพอลิเมอร์แบบสุ่มอยู่ที่ 2-35 กรัม/10 นาที โดยมีสัดส่วนมวลของเอทิลีนอยู่ระหว่าง 7% ถึง 8% ส่วน MFR ของผลิตภัณฑ์โคพอลิเมอร์ที่ทนต่อแรงกระแทกอยู่ที่ 1-35 กรัม/10 นาที โดยมีสัดส่วนมวลของเอทิลีนอยู่ระหว่าง 5% ถึง 17%

ปัจจุบัน เทคโนโลยีการผลิต PP กระแสหลักในประเทศจีนมีการพัฒนาอย่างก้าวกระโดด ยกตัวอย่างเช่น บริษัทโพลีโพรพิลีนที่ใช้น้ำมันเป็นวัตถุดิบ พบว่าไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในด้านปริมาณการใช้ต่อหน่วยการผลิต ต้นทุนการแปรรูป กำไร ฯลฯ ของแต่ละบริษัท เมื่อพิจารณาจากประเภทการผลิตที่ครอบคลุมด้วยกระบวนการต่างๆ กระบวนการกระแสหลักสามารถครอบคลุมผลิตภัณฑ์ได้ทั้งหมด อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาประเภทผลผลิตจริงของบริษัทที่มีอยู่แล้ว พบว่าผลิตภัณฑ์ PP มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างบริษัทต่างๆ เนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น ภูมิศาสตร์ อุปสรรคทางเทคโนโลยี และวัตถุดิบ

(2)สถานะปัจจุบันและแนวโน้มการพัฒนาของเทคโนโลยีกรดอะคริลิก

กรดอะคริลิกเป็นวัตถุดิบเคมีอินทรีย์สำคัญที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตกาวและสารเคลือบที่ละลายน้ำได้ และยังมักนำไปแปรรูปเป็นบิวทิลอะคริเลตและผลิตภัณฑ์อื่นๆ จากการวิจัยพบว่ากระบวนการผลิตกรดอะคริลิกมีหลากหลายวิธี ได้แก่ วิธีคลอโรเอทานอล วิธีไซยาโนเอทานอล วิธีเรปเปแรงดันสูง วิธีอีโนน วิธีเรปเปที่ปรับปรุงแล้ว วิธีฟอร์มาลดีไฮด์เอทานอล วิธีไฮโดรไลซิสอะคริโลไนไตรล์ วิธีเอทิลีน วิธีออกซิเดชันโพรพิลีน และวิธีการทางชีวภาพ แม้ว่าจะมีเทคนิคการเตรียมกรดอะคริลิกที่หลากหลาย และส่วนใหญ่ได้ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมแล้ว แต่กระบวนการผลิตที่เป็นกระแสหลักทั่วโลกยังคงเป็นกระบวนการออกซิเดชันโพรพิลีนเป็นกรดอะคริลิกโดยตรง

วัตถุดิบหลักสำหรับการผลิตกรดอะคริลิกด้วยวิธีออกซิเดชันโพรพิลีนประกอบด้วยไอน้ำ อากาศ และโพรพิลีน ในระหว่างกระบวนการผลิต ทั้งสามชนิดนี้จะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันผ่านชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาในสัดส่วนที่แน่นอน โพรพิลีนจะถูกออกซิไดซ์เป็นอะโครลีนในเครื่องปฏิกรณ์แรกก่อน จากนั้นจึงถูกออกซิไดซ์ต่อเป็นกรดอะคริลิกในเครื่องปฏิกรณ์ที่สอง ไอน้ำมีบทบาทในการเจือจางในกระบวนการนี้ ช่วยป้องกันการระเบิดและยับยั้งการเกิดปฏิกิริยาข้างเคียง อย่างไรก็ตาม นอกจากการผลิตกรดอะคริลิกแล้ว กระบวนการปฏิกิริยานี้ยังก่อให้เกิดกรดอะซิติกและคาร์บอนออกไซด์อันเนื่องมาจากปฏิกิริยาข้างเคียงอีกด้วย

จากการศึกษาของผิงโถว เกอ พบว่ากุญแจสำคัญของเทคโนโลยีกระบวนการออกซิเดชันของกรดอะคริลิกอยู่ที่การเลือกใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ปัจจุบัน บริษัทที่สามารถนำเสนอเทคโนโลยีกรดอะคริลิกผ่านกระบวนการออกซิเดชันของโพรพิลีน ได้แก่ บริษัท โซฮิโอ ในสหรัฐอเมริกา บริษัท เจแปน แคทาลิสต์ เคมิคอล บริษัท มิตซูบิชิ เคมิคอล ในญี่ปุ่น บริษัท บีเอเอสเอฟ ในเยอรมนี และบริษัท เจแปน เคมิคอล เทคโนโลยี

กระบวนการโซฮิโอในสหรัฐอเมริกาเป็นกระบวนการสำคัญในการผลิตกรดอะคริลิกผ่านกระบวนการออกซิเดชันของโพรพิลีน ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือการนำโพรพิลีน อากาศ และไอน้ำเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์แบบเตียงคงที่สองเครื่องที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมพร้อมกัน และใช้โลหะออกไซด์หลายองค์ประกอบที่มีโมลิบดีนัม-ไบคาร์บอเนต และโมลิบดีนัม-วี เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาตามลำดับ วิธีนี้ให้ผลผลิตกรดอะคริลิกแบบทางเดียวประมาณ 80% (อัตราส่วนโมลาร์) ข้อดีของวิธีโซฮิโอคือเครื่องปฏิกรณ์แบบอนุกรมสองเครื่องสามารถยืดอายุการใช้งานของตัวเร่งปฏิกิริยาได้นานถึง 2 ปี อย่างไรก็ตาม วิธีนี้มีข้อเสียคือไม่สามารถนำโพรพิลีนที่ยังไม่เกิดปฏิกิริยากลับมาใช้ใหม่ได้

วิธี BASF: ตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1960 เป็นต้นมา BASF ได้ดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับการผลิตกรดอะคริลิกโดยการออกซิเดชันโพรพิลีน วิธีการของ BASF ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา Mo-Bi หรือ Mo-Co สำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชันโพรพิลีน และให้ผลผลิตอะโครลีนแบบทางเดียวได้ประมาณ 80% (อัตราส่วนโมลาร์) ต่อมา การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มี Mo, W, V และ Fe เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา อะโครลีนจะถูกออกซิไดซ์ต่อเป็นกรดอะคริลิก โดยให้ผลผลิตสูงสุดแบบทางเดียวประมาณ 90% (อัตราส่วนโมลาร์) อายุการใช้งานของตัวเร่งปฏิกิริยาของวิธี BASF อาจสูงถึง 4 ปี และกระบวนการก็ง่าย อย่างไรก็ตาม วิธีนี้มีข้อเสีย เช่น จุดเดือดของตัวทำละลายสูง การทำความสะอาดอุปกรณ์บ่อยครั้ง และการใช้พลังงานโดยรวมสูง

วิธีการเร่งปฏิกิริยาแบบญี่ปุ่น: ใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบคงที่สองเครื่องต่ออนุกรมและระบบแยกแบบเจ็ดหอคอยที่เข้าชุดกัน ขั้นตอนแรกคือการแทรกธาตุ Co เข้าไปในตัวเร่งปฏิกิริยา Mo Bi เพื่อเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาปฏิกิริยา จากนั้นใช้โลหะออกไซด์ผสม Mo, V และ Cu เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหลักในเครื่องปฏิกรณ์ที่สอง โดยมีซิลิกาและตะกั่วมอนอกไซด์เป็นตัวรองรับ ภายใต้กระบวนการนี้ ผลผลิตกรดอะคริลิกแบบทางเดียวอยู่ที่ประมาณ 83-86% (อัตราส่วนโมลาร์) วิธีการเร่งปฏิกิริยาแบบญี่ปุ่นใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบเตียงคงที่แบบเรียงซ้อนหนึ่งเครื่องและระบบแยกแบบเจ็ดหอคอย พร้อมด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาขั้นสูง ให้ผลผลิตโดยรวมสูง และใช้พลังงานต่ำ ปัจจุบันวิธีนี้เป็นหนึ่งในกระบวนการผลิตที่ทันสมัยที่สุด เทียบเท่ากับกระบวนการมิตซูบิชิในญี่ปุ่น

(3)สถานะปัจจุบันและแนวโน้มการพัฒนาของเทคโนโลยีบิวทิลอะคริเลต

บิวทิลอะคริเลตเป็นของเหลวใสไม่มีสี ไม่ละลายน้ำ สามารถผสมกับเอทานอลและอีเทอร์ได้ สารประกอบนี้ต้องเก็บไว้ในคลังสินค้าที่เย็นและมีอากาศถ่ายเทสะดวก กรดอะคริลิกและเอสเทอร์ของกรดอะคริลิกถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม ไม่เพียงแต่ใช้ในการผลิตโมโนเมอร์อ่อนของกาวอะคริเลตที่ใช้ตัวทำละลายและโลชั่นเท่านั้น แต่ยังสามารถผ่านกระบวนการโฮโมพอลิเมอร์ โคพอลิเมอร์ และกราฟต์โคพอลิเมอร์ เพื่อให้ได้โมโนเมอร์พอลิเมอร์และใช้เป็นสารตัวกลางในการสังเคราะห์สารอินทรีย์

ปัจจุบัน กระบวนการผลิตบิวทิลอะคริเลตส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาระหว่างกรดอะคริลิกและบิวทานอลกับกรดโทลูอีนซัลโฟนิก เพื่อสร้างบิวทิลอะคริเลตและน้ำ ปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันในกระบวนการนี้เป็นปฏิกิริยาแบบย้อนกลับได้ทั่วไป และจุดเดือดของกรดอะคริลิกและบิวทิลอะคริเลตที่ได้จากผลิตภัณฑ์นั้นใกล้เคียงกันมาก ดังนั้น การแยกกรดอะคริลิกโดยใช้การกลั่นจึงเป็นเรื่องยาก และกรดอะคริลิกที่ยังไม่ผ่านการทำปฏิกิริยาไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้

กระบวนการนี้เรียกว่าวิธีการเอสเทอริฟิเคชันของบิวทิลอะคริเลต ซึ่งส่วนใหญ่มาจากสถาบันวิจัยวิศวกรรมปิโตรเคมีจี๋หลินและสถาบันอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง เทคโนโลยีนี้มีการพัฒนาอย่างก้าวหน้า และการควบคุมปริมาณการใช้กรดอะคริลิกและเอ็น-บิวทานอลต่อหน่วยมีความแม่นยำสูง สามารถควบคุมปริมาณการใช้ได้ภายใน 0.6 นอกจากนี้ เทคโนโลยีนี้ยังได้รับความร่วมมือและถ่ายทอดเทคโนโลยีมาแล้ว

(4)สถานะปัจจุบันและแนวโน้มการพัฒนาของเทคโนโลยี CPP

ฟิล์ม CPP ผลิตจากโพลีโพรพีลีนเป็นวัตถุดิบหลัก ผ่านกรรมวิธีเฉพาะ เช่น การหล่อขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์รูปตัว T ฟิล์มชนิดนี้ทนความร้อนได้ดีเยี่ยม และด้วยคุณสมบัติการหล่อเย็นอย่างรวดเร็ว จึงทำให้มีความเรียบและความโปร่งใสที่ดีเยี่ยม ดังนั้น ฟิล์ม CPP จึงเป็นวัสดุที่นิยมใช้สำหรับงานบรรจุภัณฑ์ที่ต้องการความใสสูง ฟิล์ม CPP ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในบรรจุภัณฑ์อาหาร การผลิตแผ่นเคลือบอะลูมิเนียม บรรจุภัณฑ์ยา และการเก็บรักษาผักและผลไม้

ปัจจุบัน กระบวนการผลิตฟิล์ม CPP ส่วนใหญ่เป็นการหล่อแบบอัดรีดร่วม (co-extrusion casting) กระบวนการผลิตนี้ประกอบด้วยเครื่องอัดรีดหลายเครื่อง ตัวจ่ายแบบหลายช่อง (หรือที่รู้จักกันทั่วไปว่า “feeder”) หัวไดรูปตัว T ระบบหล่อ ระบบดึงแนวนอน ออสซิลเลเตอร์ และระบบม้วนฟิล์ม คุณสมบัติหลักของกระบวนการผลิตนี้คือ ความมันวาวของพื้นผิวที่ดี ความเรียบสูง ความคลาดเคลื่อนของความหนาต่ำ ประสิทธิภาพการยืดตัวเชิงกลที่ดี ความยืดหยุ่นที่ดี และความโปร่งใสที่ดีของผลิตภัณฑ์ฟิล์มบางที่ผลิต ผู้ผลิต CPP ทั่วโลกส่วนใหญ่ใช้วิธีการหล่อแบบอัดรีดร่วมในการผลิต และเทคโนโลยีอุปกรณ์ก็มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง

ตั้งแต่กลางทศวรรษ 1980 เป็นต้นมา จีนได้เริ่มนำอุปกรณ์การผลิตฟิล์มหล่อจากต่างประเทศมาใช้ แต่ส่วนใหญ่เป็นโครงสร้างชั้นเดียวและอยู่ในขั้นเริ่มต้น หลังจากเข้าสู่ทศวรรษ 1990 จีนได้นำสายการผลิตฟิล์มหล่อโคพอลิเมอร์แบบหลายชั้นจากประเทศต่างๆ เช่น เยอรมนี ญี่ปุ่น อิตาลี และออสเตรีย เข้ามาใช้ อุปกรณ์และเทคโนโลยีนำเข้าเหล่านี้เป็นกำลังหลักของอุตสาหกรรมฟิล์มหล่อของจีน ซัพพลายเออร์อุปกรณ์หลัก ได้แก่ Bruckner, Bartenfield, Leifenhauer ของเยอรมนี และ Orchid ของออสเตรีย ตั้งแต่ปี 2000 จีนได้นำสายการผลิตที่ทันสมัยมากขึ้นมาใช้ และอุปกรณ์ที่ผลิตในประเทศก็มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วเช่นกัน

อย่างไรก็ตาม หากเปรียบเทียบกับระดับขั้นสูงในระดับสากลแล้ว ยังคงมีช่องว่างอยู่บ้างในระดับระบบอัตโนมัติ ระบบควบคุมการอัดรีดด้วยน้ำหนัก ระบบควบคุมความหนาของฟิล์มแบบปรับหัวไดอัตโนมัติ ระบบคืนวัสดุขอบแบบออนไลน์ และระบบม้วนฟิล์มหล่ออัตโนมัติสำหรับอุปกรณ์ในประเทศ ปัจจุบัน ซัพพลายเออร์หลักสำหรับเทคโนโลยีฟิล์ม CPP ได้แก่ Bruckner, Leifenhauser จากเยอรมนี และ Lanzin จากออสเตรีย เป็นต้น ซัพพลายเออร์ต่างประเทศเหล่านี้มีข้อได้เปรียบที่สำคัญในด้านระบบอัตโนมัติและด้านอื่นๆ อย่างไรก็ตาม กระบวนการในปัจจุบันค่อนข้างสมบูรณ์แล้ว และความเร็วในการพัฒนาเทคโนโลยีอุปกรณ์ยังค่อนข้างช้า และโดยพื้นฐานแล้วยังไม่มีเกณฑ์สำหรับความร่วมมือ

(5)สถานะปัจจุบันและแนวโน้มการพัฒนาของเทคโนโลยีอะคริโลไนไตรล์

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

โรงงานผลิตอะคริโลไนไตรล์มากกว่า 95% ทั่วโลกใช้เทคโนโลยีออกซิเดชันแอมโมเนียโพรพิลีน (หรือที่รู้จักกันในชื่อกระบวนการโซฮิโอ) ซึ่งริเริ่มและพัฒนาโดย BP เทคโนโลยีนี้ใช้โพรพิลีน แอมโมเนีย อากาศ และน้ำเป็นวัตถุดิบ และเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์ในสัดส่วนที่กำหนด ภายใต้การทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยาฟอสฟอรัส โมลิบดีนัม บิสมัท หรือแอนติโมนีเหล็กที่เกาะอยู่บนซิลิกาเจล อะคริโลไนไตรล์จะถูกสร้างขึ้นที่อุณหภูมิ 400-500 องศาเซลเซียส℃และความดันบรรยากาศ จากนั้น หลังจากผ่านขั้นตอนการทำให้เป็นกลาง การดูดซับ การสกัด การกำจัดไฮโดรไซยาเนชัน และการกลั่น ก็ได้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของอะคริโลไนไตรล์ ผลผลิตทางเดียวของวิธีนี้สามารถสูงถึง 75% และผลพลอยได้ประกอบด้วยอะซีโตไนไตรล์ ไฮโดรเจนไซยาไนด์ และแอมโมเนียมซัลเฟต วิธีการนี้มีมูลค่าการผลิตทางอุตสาหกรรมสูงสุด

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2527 ซิโนเปคได้ลงนามในข้อตกลงระยะยาวกับ INEOS และได้รับอนุญาตให้ใช้เทคโนโลยีอะคริโลไนไตรล์ที่จดสิทธิบัตรของ INEOS ในประเทศจีน หลังจากการพัฒนามาหลายปี สถาบันวิจัยปิโตรเคมีเซี่ยงไฮ้ของซิโนเปคประสบความสำเร็จในการพัฒนากระบวนการออกซิเดชันแอมโมเนียโพรพิลีนเพื่อผลิตอะคริโลไนไตรล์ และก่อสร้างโครงการอะคริโลไนไตรล์ระยะที่สองขนาด 130,000 ตันของสาขาซิโนเปคอันชิง โครงการนี้เริ่มดำเนินการได้สำเร็จในเดือนมกราคม พ.ศ. 2557 ส่งผลให้กำลังการผลิตอะคริโลไนไตรล์ต่อปีเพิ่มขึ้นจาก 80,000 ตัน เป็น 210,000 ตัน และกลายเป็นส่วนสำคัญของฐานการผลิตอะคริโลไนไตรล์ของซิโนเปค

ปัจจุบัน บริษัททั่วโลกที่ได้รับสิทธิบัตรเทคโนโลยีออกซิเดชันแอมโมเนียโพรพิลีน ได้แก่ BP, DuPont, Ineos, Asahi Chemical และ Sinopec กระบวนการผลิตนี้มีความสมบูรณ์และหาได้ง่าย นอกจากนี้ จีนยังประสบความสำเร็จในการนำเทคโนโลยีนี้มาใช้ในประเทศ และประสิทธิภาพการผลิตก็ไม่ด้อยไปกว่าเทคโนโลยีการผลิตจากต่างประเทศ

(6)สถานะปัจจุบันและแนวโน้มการพัฒนาของเทคโนโลยี ABS

จากการศึกษาพบว่ากระบวนการผลิตอุปกรณ์ ABS แบ่งออกเป็นวิธีการต่อกิ่งแบบโลชั่นและวิธีการต่อกิ่งแบบต่อเนื่อง เรซิน ABS ได้รับการพัฒนาโดยอาศัยการดัดแปลงเรซินโพลีสไตรีน ในปี พ.ศ. 2490 บริษัทยางสัญชาติอเมริกันได้นำกระบวนการผสมมาใช้ในการผลิตเรซิน ABS ในระดับอุตสาหกรรม ในปี พ.ศ. 2497 บริษัท BORG-WAMER ในสหรัฐอเมริกาได้พัฒนาเรซิน ABS แบบพอลิเมอร์ไรซ์แบบโลชั่นต่อกิ่งและนำไปใช้ในการผลิตในระดับอุตสาหกรรม การปรากฏตัวของการต่อกิ่งแบบโลชั่นส่งเสริมการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรม ABS นับตั้งแต่ทศวรรษ 1970 เป็นต้นมา เทคโนโลยีกระบวนการผลิต ABS ได้เข้าสู่ยุคแห่งการพัฒนาอย่างมาก

วิธีการต่อกิ่งโลชั่นเป็นกระบวนการผลิตขั้นสูง ซึ่งประกอบด้วย 4 ขั้นตอน ได้แก่ การสังเคราะห์บิวทาไดอีนลาเท็กซ์ การสังเคราะห์พอลิเมอร์ต่อกิ่ง การสังเคราะห์พอลิเมอร์สไตรีนและอะคริโลไนไตรล์ และขั้นตอนหลังการผสม กระบวนการเฉพาะประกอบด้วยหน่วย PBL หน่วยต่อกิ่ง หน่วย SAN และหน่วยผสม กระบวนการผลิตนี้มีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีสูงและได้รับการนำไปใช้อย่างกว้างขวางทั่วโลก

ปัจจุบัน เทคโนโลยี ABS ที่พัฒนาแล้วส่วนใหญ่มาจากบริษัทชั้นนำระดับโลก เช่น LG ในเกาหลีใต้ JSR ในญี่ปุ่น Dow ในสหรัฐอเมริกา New Lake Oil Chemical Co., Ltd. ในเกาหลีใต้ และ Kellogg Technology ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งล้วนแต่เป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าระดับโลก ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง กระบวนการผลิต ABS จึงมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ในอนาคต กระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และประหยัดพลังงานมากขึ้นอาจเกิดขึ้น ซึ่งจะนำมาซึ่งโอกาสและความท้าทายมากมายต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมเคมี

(7)สถานะทางเทคนิคและแนวโน้มการพัฒนาของ n-butanol

จากการสังเกต เทคโนโลยีหลักสำหรับการสังเคราะห์บิวทานอลและออกทานอลทั่วโลกคือกระบวนการสังเคราะห์คาร์บอนิลความดันต่ำแบบวัฏจักรเฟสของเหลว วัตถุดิบหลักสำหรับกระบวนการนี้คือโพรพิลีนและก๊าซสังเคราะห์ โพรพิลีนส่วนใหญ่มาจากแหล่งผลิตแบบรวม โดยมีปริมาณการใช้โพรพิลีนต่อหน่วยอยู่ระหว่าง 0.6 ถึง 0.62 ตัน ก๊าซสังเคราะห์ส่วนใหญ่ผลิตจากก๊าซไอเสียหรือก๊าซสังเคราะห์จากถ่านหิน โดยมีปริมาณการใช้ระหว่าง 700 ถึง 720 ลูกบาศก์เมตร

เทคโนโลยีการสังเคราะห์คาร์บอนิลความดันต่ำที่พัฒนาโดย Dow/David – กระบวนการหมุนเวียนของเหลว มีข้อดีหลายประการ เช่น อัตราการแปลงโพรพิลีนสูง อายุการใช้งานของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ยาวนาน และลดการปล่อยของเสียสามประเภท กระบวนการนี้ถือเป็นเทคโนโลยีการผลิตที่ทันสมัยที่สุดในปัจจุบัน และถูกใช้อย่างแพร่หลายในบริษัทบิวทานอลและออกทานอลของจีน

เมื่อพิจารณาว่าเทคโนโลยีของ Dow/David ถือว่าค่อนข้างสมบูรณ์และสามารถใช้ร่วมกับวิสาหกิจในประเทศได้ วิสาหกิจหลายแห่งจึงให้ความสำคัญกับเทคโนโลยีนี้เมื่อเลือกที่จะลงทุนในการก่อสร้างหน่วยบิวทานอล-ออกทานอล ตามด้วย เทคโนโลยีในประเทศ

(8)สถานะปัจจุบันและแนวโน้มการพัฒนาของเทคโนโลยีโพลีอะคริโลไนไตรล์

โพลีอะคริโลไนไตรล์ (PAN) ได้มาจากการพอลิเมอไรเซชันแบบอนุมูลอิสระของอะคริโลไนไตรล์ และเป็นสารตัวกลางที่สำคัญในการเตรียมเส้นใยอะคริโลไนไตรล์ (เส้นใยอะคริลิก) และเส้นใยคาร์บอนที่มีโพลีอะคริโลไนไตรล์เป็นส่วนประกอบ มีลักษณะเป็นผงทึบแสงสีขาวหรือสีเหลืองอ่อน มีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะเป็นแก้วประมาณ 90℃สามารถละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ที่มีขั้ว เช่น ไดเมทิลฟอร์มาไมด์ (DMF) และไดเมทิลซัลฟอกไซด์ (DMSO) รวมถึงในสารละลายเกลืออนินทรีย์เข้มข้น เช่น ไทโอไซยาเนตและเปอร์คลอเรต การเตรียมโพลีอะคริโลไนไตรล์ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการเกิดพอลิเมอไรเซชันของสารละลายหรือการตกตะกอนของอะคริโลไนไตรล์ (AN) กับโมโนเมอร์ตัวที่สองที่ไม่ใช่ไอออนิกและโมโนเมอร์ตัวที่สามที่เป็นไอออนิก

โพลีอะคริโลไนไตรล์ส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตเส้นใยอะคริลิก ซึ่งเป็นเส้นใยสังเคราะห์ที่ทำจากโคพอลิเมอร์อะคริโลไนไตรล์ที่มีเปอร์เซ็นต์มวลมากกว่า 85% เมื่อพิจารณาตัวทำละลายที่ใช้ในกระบวนการผลิต พบว่าสามารถจำแนกได้เป็น ไดเมทิลซัลฟอกไซด์ (DMSO), ไดเมทิลอะซีตาไมด์ (DMAc), โซเดียมไทโอไซยาเนต (NaSCN) และไดเมทิลฟอร์มาไมด์ (DMF) ความแตกต่างหลักระหว่างตัวทำละลายแต่ละชนิดคือความสามารถในการละลายในโพลีอะคริโลไนไตรล์ ซึ่งไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อกระบวนการผลิตพอลิเมอไรเซชัน นอกจากนี้ เมื่อพิจารณาถึงโคโมโนเมอร์ที่แตกต่างกัน พบว่าสามารถแบ่งได้เป็น กรดไอทาโคนิก (IA), เมทิลอะคริเลต (MA), อะคริลาไมด์ (AM) และเมทิลเมทาคริเลต (MMA) เป็นต้น โคโมโนเมอร์แต่ละชนิดมีผลต่อจลนพลศาสตร์และสมบัติของผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันที่แตกต่างกัน

กระบวนการรวมตัวอาจเป็นแบบขั้นตอนเดียวหรือสองขั้นตอน วิธีการแบบขั้นตอนเดียวหมายถึงการพอลิเมอไรเซชันของอะคริโลไนไตรล์และโคโมโนเมอร์ในสถานะสารละลายพร้อมกัน และสามารถเตรียมผลิตภัณฑ์ลงในสารละลายปั่นได้โดยตรงโดยไม่แยกชั้น กฎสองขั้นตอนหมายถึงการพอลิเมอไรเซชันแบบแขวนลอยของอะคริโลไนไตรล์และโคโมโนเมอร์ในน้ำเพื่อให้ได้พอลิเมอร์ ซึ่งจะถูกแยก ล้าง อบแห้ง และขั้นตอนอื่นๆ เพื่อสร้างสารละลายปั่น ปัจจุบัน กระบวนการผลิตโพลีอะคริโลไนไตรล์ทั่วโลกโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกัน เพียงแต่วิธีการพอลิเมอไรเซชันขั้นปลายและโคโมโนเมอร์แตกต่างกัน ปัจจุบัน เส้นใยโพลีอะคริโลไนไตรล์ส่วนใหญ่ในหลายประเทศทั่วโลกผลิตจากโคพอลิเมอร์แบบเทอร์นารี โดยอะคริโลไนไตรล์คิดเป็น 90% และการเติมโมโนเมอร์ตัวที่สองอยู่ระหว่าง 5% ถึง 8% วัตถุประสงค์ของการเติมโมโนเมอร์ตัวที่สองคือเพื่อเพิ่มความแข็งแรงเชิงกล ความยืดหยุ่น และเนื้อสัมผัสของเส้นใย รวมถึงปรับปรุงประสิทธิภาพการย้อมสี วิธีการที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ MMA, MA, ไวนิลอะซิเตท เป็นต้น ปริมาณการเติมโมโนเมอร์ตัวที่สามคือ 0.3% -2% โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อแนะนำกลุ่มสีย้อมที่ชอบน้ำจำนวนหนึ่งเพื่อเพิ่มความสัมพันธ์ระหว่างเส้นใยกับสีย้อม ซึ่งแบ่งออกเป็นกลุ่มสีย้อมบวกและกลุ่มสีย้อมกรด

ปัจจุบัน ญี่ปุ่นเป็นตัวแทนหลักของกระบวนการผลิตโพลีอะคริโลไนไตรล์ระดับโลก ตามมาด้วยเยอรมนีและสหรัฐอเมริกา บริษัทตัวแทน ได้แก่ Zoltek, Hexcel, Cytec และ Aldila จากญี่ปุ่น, Dongbang, Mitsubishi จากสหรัฐอเมริกา, SGL จากเยอรมนี และ Formosa Plastics Group จากไต้หวันและจีน ปัจจุบันเทคโนโลยีกระบวนการผลิตโพลีอะคริโลไนไตรล์ระดับโลกมีการพัฒนาอย่างก้าวหน้า และยังไม่มีช่องทางในการพัฒนาผลิตภัณฑ์มากนัก