Viime vuosina Kiinan kemianteollisuuden teknologinen prosessi on edistynyt merkittävästi, mikä on johtanut kemikaalien tuotantomenetelmien monipuolistumiseen ja kemikaalimarkkinoiden kilpailukyvyn eriytymiseen. Tämä artikkeli käsittelee pääasiassa epoksipropaanin eri tuotantoprosesseja.

Tutkimuksen mukaan epoksipropaania voidaan valmistaa kolmella eri tavalla: kloorihydriinimenetelmällä, yhteishapetuksella (Halcon-menetelmä) ja vetyperoksidin suorahapetuksella (HPPO). Tällä hetkellä kloorihydriinimenetelmä ja HPPO-menetelmä ovat epoksipropaanin tuotannon pääasialliset prosessit.

Kloorihydriinimenetelmä on epoksipropaanin tuotantomenetelmä, jossa raaka-aineina käytetään propeenia ja kloorikaasua esimerkiksi kloorihydraation, saippuoinnin ja tislauksen avulla. Tässä prosessissa epoksipropaanin saanto on korkea, mutta se tuottaa myös suuren määrän jätevettä ja pakokaasua, joilla on merkittävä vaikutus ympäristöön.

Yhteishapetusmenetelmä on prosessi, jossa propyleenioksidia valmistetaan käyttämällä raaka-aineina propyleeniä, etyylibentseeniä ja happea. Ensin etyylibentseeni reagoi ilman kanssa, jolloin muodostuu etyylibentseeniperoksidia. Sitten etyylibentseeniperoksidi syklisoituu propyleenin kanssa, jolloin muodostuu epoksipropaania ja fenyylietanolia. Tällä prosessilla on suhteellisen monimutkainen reaktioprosessi ja se tuottaa monia sivutuotteita, joten sillä on myös negatiivisia vaikutuksia ympäristölle.

HPPO-menetelmässä metanolia, propeenia ja vetyperoksidia lisätään massasuhteessa 4,2:1,3:1 reaktoriin, joka sisältää zeoliittititaanisilikaattikatalyyttiä (TS-1) reaktiota varten. Tämä prosessi voi muuntaa 98 % vetyperoksidista, ja epoksipropaanin selektiivisyys voi olla 95 %. Pieni määrä osittain reagoinutta propeenia voidaan kierrättää takaisin reaktoriin uudelleenkäyttöä varten.

Mikä tärkeintä, tällä prosessilla tuotettu epoksipropaani on tällä hetkellä ainoa tuote, jonka vienti on sallittua Kiinassa.

Laskemme hintakehityksen vuodesta 2009 vuoden 2023 puoliväliin ja tarkastelemme epikloorihydriinin ja HPPO-prosessien tuotannon muutoksia viimeisten 14 vuoden aikana.

Epikloorihydriinimenetelmä

1.Epikloorihydriinimenetelmä on kannattava suurimman osan ajasta. Viimeisten 14 vuoden aikana epikloorihydriinin tuotantovoitto kloorihydriinimenetelmällä on saavuttanut korkeimman tasonsa 8358 yuania/tonni vuonna 2021. Vuonna 2019 tappio oli kuitenkin lievä, 55 yuania/tonni.

2.Epikloorihydriinimenetelmän kannattavuuden vaihtelu on yhdenmukaista epikloorihydriinin hinnan vaihtelun kanssa. Kun epoksipropaanin hinta nousee, myös epikloorihydriinimenetelmän tuotantovoitto kasvaa vastaavasti. Tämä yhdenmukaisuus heijastaa markkinoiden kysynnän ja tarjonnan sekä tuotteen arvon muutosten yhteistä vaikutusta näiden kahden tuotteen hintoihin. Esimerkiksi vuonna 2021 pandemian vuoksi pehmeän vaahtopolyeetterin kulutus kasvoi merkittävästi, mikä puolestaan ​​nosti epoksipropaanin hintaa ja loi lopulta epikloorihydriinin tuotannon voittomarginaalin historiallisen korkealle.

3.Propeenin ja propyleenioksidin hintavaihtelut osoittavat pitkän aikavälin trendin johdonmukaisuutta, mutta useimmissa tapauksissa vaihteluvälin välillä on merkittävä ero. Tämä osoittaa, että propeenin ja epikloorihydriinin hintoihin vaikuttavat eri tekijät, ja propeenin hinnalla on erityisen merkittävä vaikutus epikloorihydriinin tuotantoon. Koska propeeni on epikloorihydriinin tuotannon tärkein raaka-aine, sen hintavaihteluilla on merkittävä vaikutus epikloorihydriinin tuotannon tuotantokustannuksiin.

Kaiken kaikkiaan epikloorihydriinin tuotantovoitto Kiinassa on ollut kannattava suurimman osan viimeisistä 14 vuodesta, ja sen voiton vaihtelut ovat yhdenmukaisia ​​epikloorihydriinin hintavaihteluiden kanssa. Propeenin hinnat ovat tärkeä tekijä, joka vaikuttaa epikloorihydriinin tuotantovoittoon Kiinassa.

HPPO-menetelmä epoksipropaani

1.Kiinalainen HPPO-menetelmä epoksipropaanille on ollut kannattava suurimman osan ajasta, mutta sen kannattavuus on yleisesti ottaen alhaisempi kuin kloorihydriinimenetelmän. Hyvin lyhyessä ajassa HPPO-menetelmä koki epoksipropaanitappioita, ja suurimman osan ajasta sen kannattavuustaso oli huomattavasti alhaisempi kuin kloorihydriinimenetelmän.

2.Epoksipropaanin hinnan merkittävän nousun vuoksi vuonna 2021 HPPO-epoksipropaanin voitto saavutti historiallisen huippunsa vuonna 2021, enimmillään 6611 yuania/tonni. Tämän voittotason ja kloorihydriinimenetelmän välillä on kuitenkin edelleen lähes 2000 yuania/tonni. Tämä osoittaa, että vaikka HPPO-menetelmällä on etuja tietyissä suhteissa, kloorihydriinimenetelmällä on edelleen merkittäviä etuja kokonaiskannattavuuden kannalta.

3.Lisäksi laskemalla HPPO-menetelmän voitto käyttämällä 50 %:n vetyperoksidin hintaa havaittiin, ettei vetyperoksidin hinnan ja propeenin ja propeenioksidin hintavaihteluiden välillä ole merkittävää korrelaatiota. Tämä osoittaa, että Kiinan HPPO-menetelmän voittoa epoksipropaanille rajoittavat propeenin ja korkean vetyperoksidipitoisuuden hinnat. Näiden raaka-aineiden ja välituotteiden hintavaihteluiden sekä markkinoiden kysynnän ja tarjonnan sekä tuotantokustannusten kaltaisten tekijöiden välisen läheisen korrelaation vuoksi sillä on ollut merkittävä vaikutus epoksipropaanin tuotantovoittoon HPPO-menetelmällä.

Kiinan HPPO-menetelmällä valmistetun epoksipropaanin tuotantovoiton vaihtelu viimeisten 14 vuoden aikana on osoittanut olevan useimmiten kannattavaa, mutta kannattavuustaso on ollut alhainen. Vaikka sillä on tietyissä suhteissa etuja, sen kannattavuutta on kokonaisuudessaan vielä parannettava. Samaan aikaan HPPO-menetelmällä valmistetun epoksipropaanin kannattavuuteen vaikuttavat suuresti raaka-aineiden ja välituotteiden, erityisesti propeenin ja korkean vetyperoksidipitoisuuden omaavan tuotteen, hintavaihtelut. Siksi valmistajien on seurattava tarkasti markkinatrendejä ja mukautettava tuotantostrategioitaan kohtuullisesti parhaan voittotason saavuttamiseksi.

Pääraaka-aineiden vaikutus niiden kustannuksiin kahdessa tuotantoprosessissa

1.Vaikka epikloorihydriinimenetelmän ja HPPO-menetelmän tulosvaihtelut ovat yhdenmukaisia, raaka-aineiden vaikutuksessa niiden voittoihin on merkittäviä eroja. Tämä ero osoittaa, että näiden kahden tuotantoprosessin kustannusten hallinnassa ja voitonhallinnassa on eroja raaka-aineiden hintavaihteluiden käsittelyssä.

2.Kloorihydriinimenetelmässä propeenin osuus kustannuksista on keskimäärin 67 %, mikä kattaa yli puolet ajasta, ja enimmillään 72 %. Tämä osoittaa, että kloorihydriinin tuotantoprosessissa propeenin hinnalla on suurin vaikutus painoon. Siksi propeenin hinnan vaihtelulla on suora vaikutus kloorihydriinimenetelmällä valmistettavan epikloorihydriinin tuotannon kustannuksiin ja voittoon. Tämä havainto on yhdenmukainen aiemmin mainitun kloorihydriinimenetelmällä valmistettavan epikloorihydriinin tuotannon voitto- ja propeenin hinnanvaihteluiden pitkän aikavälin trendin kanssa.

Sitä vastoin HPPO-menetelmässä propeenin keskimääräinen vaikutus sen kustannuksiin on 61 %, ja joillakin on suurin vaikutus, 68 %, ja pienin, 55 %. Tämä osoittaa, että vaikka propeenin kustannusvaikutus HPPO:n tuotantoprosessissa on suuri, se ei ole yhtä suuri kuin kloorihydriinimenetelmän vaikutus sen kustannuksiin. Tämä voi johtua muiden raaka-aineiden, kuten HPPO:n tuotantoprosessissa käytettävien vetyperoksidin, merkittävästä vaikutuksesta kustannuksiin, mikä vähentää propeenin hintavaihteluiden vaikutusta kustannuksiin.

3.Jos propeenin hinta vaihtelee 10 %, kloorihydriinimenetelmän kustannusvaikutus ylittää HPPO-menetelmän kustannusvaikutuksen. Tämä tarkoittaa, että propeenin hinnanvaihtelut vaikuttavat kloorihydriinimenetelmän kustannuksiin enemmän, ja suhteellisesti ottaen HPPO-menetelmällä on paremmat kustannusten ja voiton hallintaominaisuudet. Tämä havainto korostaa jälleen kerran eroja siinä, miten eri tuotantoprosessit reagoivat raaka-aineiden hintojen vaihteluihin.

Kiinalaisen kloorihydriinimenetelmän ja epoksipropaanin HPPO-menetelmän voittovaihtelut ovat yhdenmukaisia, mutta raaka-aineiden vaikutuksessa voittoihin on eroja. Raaka-aineiden hintojen vaihteluiden käsittelyssä näillä kahdella tuotantoprosessilla on erilaiset kustannusten hallinta- ja voitonvalvontaominaisuudet. Kloorihydriinimenetelmä on herkempi propeenin hinnan vaihteluille, kun taas HPPO-menetelmällä on hyvä riskinsietokyky. Näillä laeilla on tärkeä ohjaava merkitys yrityksille tuotantoprosessien valinnassa ja tuotantostrategioiden laatimisessa.

Apuaineiden ja raaka-aineiden vaikutus niiden kustannuksiin kahdessa tuotantoprosessissa

1.Nestemäisen kloorin vaikutus kloorihydriinimenetelmällä tuotetun epikloorihydriinin kustannuksiin on ollut keskimäärin vain 8 % viimeisten 14 vuoden aikana, eikä sillä voida katsoa olevan juurikaan suoraa kustannusvaikutusta. Tämä havainto osoittaa, että nestemäisellä kloorilla on suhteellisen pieni rooli kloorihydriinin tuotantoprosessissa, ja sen hintavaihteluilla on vain vähän vaikutusta kloorihydriinillä tuotetun epikloorihydriinin kustannuksiin.

2.Korkean vetyperoksidipitoisuuden kustannusvaikutus epoksipropaanin HPPO-menetelmässä on huomattavasti suurempi kuin kloorikaasun kustannusvaikutus kloorihydriinimenetelmässä. Vetyperoksidi on keskeinen hapetin HPPO:n tuotantoprosessissa, ja sen hintavaihteluilla on suora vaikutus epoksipropaanin hintaan HPPO-prosessissa, toiseksi eniten vain propeenin jälkeen. Tämä havainto korostaa vetyperoksidin tärkeää asemaa HPPO:n tuotantoprosessissa.

3.Jos yritys tuottaa itse sivutuotteena kloorikaasua, kloorikaasun kustannusvaikutus epikloorihydriinin tuotantoon voidaan jättää huomiotta. Tämä voi johtua sivutuotteena syntyvän kloorikaasun suhteellisen pienestä määrästä, jolla on suhteellisen rajallinen vaikutus kloorihydriiniä käyttävän epikloorihydriinin tuotantokustannuksiin.

4.Jos käytetään 75-prosenttista vetyperoksidipitoisuutta, vetyperoksidin kustannusvaikutus epoksipropaanin HPPO-menetelmään ylittää 30 %, ja kustannusvaikutus kasvaa edelleen nopeasti. Tämä havainto osoittaa, että HPPO-menetelmällä tuotettuun epoksipropaaniin vaikuttavat paitsi raaka-aineen propeenin merkittävät vaihtelut, myös vetyperoksidin hinnan merkittävät vaihtelut. HPPO:n tuotantoprosessissa käytetyn vetyperoksidin pitoisuuden noustessa 75 prosenttiin myös vetyperoksidin määrä ja kustannukset kasvavat vastaavasti. Markkinoihin vaikuttavia tekijöitä on enemmän, ja myös sen voittojen volatiliteetti kasvaa, mikä vaikuttaa enemmän sen markkinahintaan.

Epikloorihydriinin tuotantoprosesseissa kloorihydriinimenetelmällä ja HPPO-menetelmällä käytettävien epikloorihydriinin apuraaka-aineiden kustannusvaikutuksessa on merkittävä ero. Nestemäisen kloorin vaikutus kloorihydriinimenetelmällä tuotetun epikloorihydriinin hintaan on suhteellisen pieni, kun taas vetyperoksidin vaikutus HPPO-menetelmällä tuotetun epikloorihydriinin hintaan on merkittävämpi. Samaan aikaan, jos yritys tuottaa omaa sivutuotekloorikaasua tai käyttää eri pitoisuuksia vetyperoksidia, myös sen kustannusvaikutukset vaihtelevat. Näillä laeilla on tärkeä ohjaava merkitys yrityksille tuotantoprosessien valinnassa, tuotantostrategioiden laatimisessa ja kustannusten hallinnassa.

Nykyisten tietojen ja trendien perusteella meneillään olevat epoksipropaaniprojektit ylittävät tulevaisuudessa nykyisen mittakaavan, ja useimmat uudet projektit käyttävät HPPO-menetelmää ja etyylibentseenin kohapetusmenetelmää. Tämä ilmiö johtaa raaka-aineiden, kuten propeenin ja vetyperoksidin, kysynnän kasvuun, millä on suurempi vaikutus epoksipropaanin hintaan ja alan kokonaiskustannuksiin.

Kustannusnäkökulmasta yritykset, joilla on integroitu teollisuusketjumalli, voivat paremmin hallita raaka-aineiden vaikutusta, mikä vähentää kustannuksia ja parantaa markkinoiden kilpailukykyä. Koska useimmat uudet epoksipropaaniprojektit tulevaisuudessa käyttävät HPPO-menetelmää, myös vetyperoksidin kysyntä kasvaa, mikä lisää vetyperoksidin hintavaihteluiden vaikutusta epoksipropaanin hintaan.

Lisäksi etyylibentseenin ja kohapetusmenetelmän käyttö uusissa epoksipropaaniprojekteissa tulevaisuudessa lisää myös propeenin kysyntää. Siksi propeenin hintavaihteluiden vaikutus epoksipropaanin hintaan kasvaa myös. Nämä tekijät tuovat lisää haasteita ja mahdollisuuksia epoksipropaaniteollisuudelle.

Kaiken kaikkiaan epoksipropaaniteollisuuden kehitykseen tulevaisuudessa vaikuttavat meneillään olevat projektit ja raaka-aineet. Yritysten, jotka ottavat käyttöön HPPO:n ja etyylibentseenin yhteishapetusmenetelmiä, on kiinnitettävä enemmän huomiota kustannusten hallintaan ja teollisuusketjujen integroinnin kehittämiseen. Raaka-ainetoimittajien on vahvistettava raaka-aineiden tarjonnan vakautta ja hallittava kustannuksia markkinoiden kilpailukyvyn parantamiseksi.