Azken urteotan, Txinako industria kimikoaren prozesu teknologikoak aurrerapen handiak egin ditu, eta horrek ekoizpen kimikoko metodoen dibertsifikazioa eta merkatu kimikoaren lehiakortasunaren bereizketa ekarri ditu. Artikulu honek, batez ere, epoxi propanoaren ekoizpen-prozesu desberdinetan sakontzen du.

Ikerketaren arabera, zehatz-mehatz esanda, hiru ekoizpen-prozesu daude epoxi propanoarentzat, hots, klorohidrina metodoa, kooxidazio-metodoa (Halcon metodoa) eta hidrogeno peroxidoaren oxidazio zuzeneko metodoa (HPPO). Gaur egun, klorohidrina metodoa eta HPPO metodoa dira epoxi propanoa ekoizteko prozesu nagusiak.

Klorhidrina metodoa epoxi propanoa ekoizteko metodo bat da, propilenoa eta kloro gasa lehengai gisa erabiliz, klorohidrinazioa, saponifikazioa eta destilazioa bezalako prozesuen bidez. Prozesu honek epoxi propanoaren etekin handia du, baina hondakin-ur eta ihes-gas kopuru handia ere sortzen du, eta horrek ingurumenean eragin handia du.

Kooxidazio metodoa propileno oxidoa ekoizteko prozesu bat da, propilenoa, etilbentzenoa eta oxigenoa lehengai gisa erabiliz. Lehenik eta behin, etilbentzenoak airearekin erreakzionatzen du etilbentzeno peroxidoa sortzeko. Ondoren, etilbentzeno peroxidoak ziklazio erreakzio bat jasaten du propilenoarekin epoxi propanoa eta feniletanola sortzeko. Prozesu honek erreakzio prozesu nahiko konplexua du eta azpiproduktu asko sortzen ditu, beraz, ingurumenean ere eragin negatiboak ditu.

HPPO metodoa metanola, propilenoa eta hidrogeno peroxidoa 4,2:1,3:1eko masa-erlazioan gehitzen den prozesu bat da, zeolita titanio silikato katalizatzailea (TS-1) duen erreaktore batera erreakziorako. Prozesu honek hidrogeno peroxidoaren % 98 bihur dezake, eta epoxi propanoaren selektibitatea % 95era irits daiteke. Partzialki erreakzionatu den propileno kantitate txiki bat erreaktorera birziklatu daiteke berrerabiltzeko.

Garrantzitsuena, prozesu honen bidez ekoitzitako epoxi propanoa da gaur egun Txinan esportatzeko baimendutako produktu bakarra.

2009tik 2023ko erdialdera arteko prezioen joera kalkulatzen dugu eta epiklorohidrina eta HPPO prozesuen ekoizpenean azken 14 urteetan izandako aldaketak behatzen ditugu.

Epiklorohidrinaren metodoa

1.Epiklorohidrina metodoa errentagarria da denbora gehienean. Azken 14 urteetan, klorohidrina metodoaren bidezko epiklorohidrina ekoizpen-irabaziak 8358 yuan/tonako mailarik altuena lortu du, 2021ean gertatu zena. Hala ere, 2019an, 55 yuan/tonako galera txikia izan zen.

2.Epiklorohidrina metodoaren irabazien gorabeherak epiklorohidrinaren prezioen gorabeherarekin bat datoz. Epoxi propanoaren prezioa igotzen denean, epiklorohidrina metodoaren ekoizpen-irabaziak ere handitzen dira horren arabera. Koherentzia honek merkatuaren eskaintzaren eta eskariaren aldaketen eta produktuaren balioaren eragin komuna islatzen du bi produktuen prezioetan. Adibidez, 2021ean, pandemiaren ondorioz, apar biguneko polieterren kontsumoa nabarmen handitu zen, eta horrek, aldi berean, epoxi propanoaren prezioa igoarazi zuen, eta, azkenean, epiklorohidrina ekoizpenaren irabazi-marjina historikoki gorenera iritsi zen.

3.Propilenoaren eta propileno oxidoaren prezioen gorabeherek epe luzerako joera koherentea erakusten dute, baina kasu gehienetan, bien arteko gorabehera-anplitudean alde nabarmena dago. Horrek adierazten du propilenoaren eta epiklorohidrinaren prezioak faktore ezberdinek eragiten dituztela, propilenoaren prezioek eragin berezia dutela epiklorohidrinaren ekoizpenean. Propilenoa epiklorohidrina ekoizteko lehengai nagusia denez, haren prezioen gorabeherek eragin nabarmena izango dute epiklorohidrina ekoizteko ekoizpen-kostuan.

Oro har, epiklorohidrinaren ekoizpen-irabaziak egoera errentagarrian egon dira Txinan azken 14 urte gehienetan, eta irabazien gorabeherak epiklorohidrinaren prezioen gorabeheren berdinak dira. Propilenoaren prezioak faktore garrantzitsua dira epiklorohidrinaren ekoizpen-irabazietan Txinan eragiten dutenak.

HPPO metodoa epoxi propanoa

1.Txinako HPPO metodoa epoxipropanorako errentagarria izan da denbora gehienean, baina bere errentagarritasuna, oro har, klorohidrina metodoarekin alderatuta txikiagoa da. Oso denbora gutxian, HPPO metodoak galerak izan zituen epoxi propanoan, eta denbora gehienean, bere irabazi maila klorohidrina metodoarena baino nabarmen txikiagoa izan zen.

2.2021ean epoxi propanoaren prezioaren igoera nabarmenaren ondorioz, HPPO epoxi propanoaren irabaziak inoizko mailarik altuena lortu zuen 2021ean, 6611 yuan/tonako gehienezko mailara iritsiz. Hala ere, oraindik ia 2000 yuan/tonako aldea dago irabazi maila honen eta klorohidrina metodoaren artean. Horrek adierazten du HPPO metodoak alderdi batzuetan abantailak baditu ere, klorohidrina metodoak oraindik abantaila nabarmenak dituela errentagarritasun orokorrari dagokionez.

3.Gainera, % 50eko hidrogeno peroxidoaren prezioa erabiliz HPPO metodoaren irabazia kalkulatuz, ikusi zen ez dagoela korrelazio esanguratsurik hidrogeno peroxidoaren prezioaren eta propilenoaren eta propileno oxidoaren prezioen gorabeheren artean. Horrek adierazten du Txinako HPPO metodoaren epoxipropanorako irabazia propilenoaren eta hidrogeno peroxido kontzentrazio handikoaren prezioek mugatuta dagoela. Lehengai eta tarteko produktu hauen prezioen gorabeheren eta merkatuaren eskaintza eta eskaria eta ekoizpen kostuak bezalako faktoreen arteko korrelazio estua dela eta, eragin handia izan du HPPO metodoa erabiliz epoxi propanoaren ekoizpen irabazian.

Txinako HPPO metodoko epoxi propanoaren ekoizpen-irabazien gorabeherak azken 14 urteetan denbora gehienean errentagarria izan dela erakutsi du, baina errentagarritasun-maila baxuarekin. Zenbait alderditan abantailak baditu ere, oro har, bere errentagarritasuna hobetu behar da oraindik. Aldi berean, HPPO metodoko epoxi propanoaren irabazian lehengaien eta tarteko produktuen prezioen gorabeheren eragin handia dute, batez ere propilenoaren eta hidrogeno peroxido kontzentrazio handikoaren prezioen gorabeheren ondorioz. Hori dela eta, fabrikatzaileek merkatuaren joerak gertutik kontrolatu behar dituzte eta ekoizpen-estrategiak arrazoiz egokitu behar dituzte irabazi-maila onena lortzeko.

Lehengai nagusien eragina bi ekoizpen-prozesutan haien kostuetan

1.Epiklorohidrina metodoaren eta HPPO metodoaren irabazien gorabeheren koherentzia erakusten badute ere, lehengaiek haien irabazietan duten eraginari dagokionez alde nabarmenak daude. Desberdintasun honek adierazten du bi ekoizpen-prozesu hauen artean kostuen kudeaketan eta irabazien kontrol gaitasunetan desberdintasunak daudela lehengaien prezioen gorabeheren aurrean.

2.Klorohidrina metodoan, propilenoaren eta kostuaren arteko proportzioa % 67ra iristen da batez beste, denboraren erdia baino gehiago suposatuz, eta gehienez % 72ra iritsiz. Horrek adierazten du klorohidrina ekoizteko prozesuan propilenoaren kostuak duela eragin handiena pisuan. Beraz, propilenoaren prezioaren gorabeherak eragin zuzena du klorohidrina metodoaren bidezko epiklorohidrina ekoizpenaren kostuan eta irabazian. Behaketa hau bat dator aurretik aipatutako klorohidrina metodoaren bidezko epiklorohidrina ekoizpenean irabazien eta propilenoaren prezioaren gorabeheren epe luzeko joerarekin.

Aitzitik, HPPO metodoan, propilenoaren batez besteko eragina % 61ekoa da bere kostuan, batzuek eragin handiena % 68koa izanik eta txikiena % 55ekoa. Horrek adierazten du HPPO ekoizpen-prozesuan, propilenoaren kostu-eraginaren pisua handia den arren, ez dela klorohidrina metodoak bere kostuan duen eraginaren parekoa. Hori gerta daiteke HPPO ekoizpen-prozesuan erabiltzen diren beste lehengai batzuek, hala nola hidrogeno peroxidoak, kostuetan duten eragin nabarmenagatik, eta horrela propilenoaren prezioaren gorabeheren eragina murrizten duelako kostuetan.

3.Propilenoaren prezioa % 10ean aldatzen bada, klorohidrina metodoaren kostu-eragina HPPO metodoarena baino handiagoa izango da. Horrek esan nahi du propilenoaren prezioen gorabeheren aurrean, klorohidrina metodoaren kostua gehiago kaltetzen dela, eta, erlatiboki esanda, HPPO metodoak kostuen kudeaketa eta irabazien kontrol gaitasun hobeak dituela. Behaketa honek berriro ere nabarmentzen ditu lehengaien prezioen gorabeheren aurrean ekoizpen-prozesu desberdinen artean dauden erantzun-desberdintasunak.

Txinako klorohidrina metodoaren eta epoxi propanorako HPPO metodoaren artean irabazien gorabeheren koherentzia dago, baina lehengaiek haien irabazietan duten eraginari dagokionez desberdintasunak daude. Lehengaien prezioen gorabeherei aurre egitean, bi ekoizpen-prozesuek kostuen kudeaketa eta irabazien kontrol gaitasun desberdinak erakusten dituzte. Horien artean, klorohidrina metodoa propilenoaren prezioaren gorabeheren aurrean sentikorragoa da, HPPO metodoak, berriz, arriskuen aurkako erresistentzia ona du. Lege hauek garrantzi handiko gida-iturria dute enpresentzat ekoizpen-prozesuak aukeratzeko eta ekoizpen-estrategiak formulatzeko.

Bi ekoizpen-prozesutan laguntza-materialen eta lehengaien eragina haien kostuetan

1.Kloro likidoak epiklorohidrina klorohidrina metodoaren bidez ekoizteko kostuan duen eragina % 8koa baino ez da izan azken 14 urteetan, batez beste, eta ia kostuetan eragin zuzenik ez duela ere kontsidera daiteke. Behaketa honek adierazten du kloro likidoak zeregin nahiko txikia duela klorohidrina ekoizteko prozesuan, eta haren prezioen gorabeheren eragin txikia duela klorohidrina bidez ekoitzitako epiklorohidrinaren kostuan.

2.Hidrogeno peroxido kontzentrazio altuak epoxi propanoaren HPPO metodoan duen kostu-eragina nabarmen handiagoa da kloro gasak klorohidrina metodoaren kostu-eragina baino. Hidrogeno peroxidoa oxidatzaile gakoa da HPPO ekoizpen-prozesuan, eta bere prezioen gorabeheren eragin zuzena du HPPO prozesuan epoxi propanoaren kostuan, propilenoaren atzetik bigarren postuan. Behaketa honek hidrogeno peroxidoak HPPO ekoizpen-prozesuan duen garrantzia azpimarratzen du.

3.Enpresak bere azpiproduktu kloro gasa ekoizten badu, kloro gasak epiklorohidrina ekoizpenean duen kostu-eragina alde batera utzi daiteke. Hori azpiproduktu kloro gasaren kantitate nahiko txikiagatik izan daiteke, eta horrek eragin nahiko mugatua du klorohidrina erabiliz epiklorohidrina ekoizteko kostuan.

4.% 75eko hidrogeno peroxido kontzentrazioa erabiltzen bada, hidrogeno peroxidoak epoxi propanoaren HPPO metodoan duen kostu-eragina % 30etik gorakoa izango da, eta kostu-eragina azkar handitzen jarraituko du. Behaketa honek adierazten du HPPO metodoaren bidez ekoitzitako epoxi propanoa ez dela propileno lehengaiaren gorabehera esanguratsuen eraginpean soilik, baita hidrogeno peroxidoaren prezioaren gorabehera esanguratsuen eraginpean ere. HPPO ekoizpen-prozesuan erabilitako hidrogeno peroxidoaren kontzentrazioaren % 75era igotzearen ondorioz, hidrogeno peroxidoaren kantitatea eta kostua ere handitzen dira horren arabera. Merkatuan eragiten duten faktore gehiago daude, eta bere irabazien hegazkortasuna ere handituko da, eta horrek eragin handiagoa izango du bere merkatu-prezioan.

Klorohidrina metodoa erabiliz epiklorohidrina ekoizteko prozesuetarako eta HPPO metodoa erabiliz lehengai osagarrien kostu-eraginaren artean alde nabarmena dago. Kloro likidoak klorohidrina metodoaren bidez ekoitzitako epiklorohidrinaren kostuan duen eragina nahiko txikia da, eta hidrogeno peroxidoak HPPO metodoaren bidez ekoitzitako epiklorohidrinaren kostuan duen eragina, berriz, nabarmenagoa da. Aldi berean, enpresa batek bere azpiproduktu kloro gasa ekoizten badu edo hidrogeno peroxidoaren kontzentrazio desberdinak erabiltzen baditu, bere kostu-eragina ere aldatu egingo da. Lege hauek gidalerro garrantzitsuak dituzte enpresentzat ekoizpen-prozesuak aukeratzeko, ekoizpen-estrategiak formulatzeko eta kostuen kontrola egiteko.

Gaur egungo datu eta joeren arabera, etorkizunean epoxi propanoaren proiektuek egungo eskala gaindituko dute, proiektu berri gehienek HPPO metodoa eta etilbentzeno kooxidazio metodoa hartuko baitituzte. Fenomeno honek propileno eta hidrogeno peroxido bezalako lehengaien eskaria handitzea ekarriko du, eta horrek eragin handiagoa izango du epoxi propanoaren kostuan eta industriaren kostu orokorrean.

Kostuen ikuspuntutik, industria-kate integratuaren eredua duten enpresek lehengaien eragin-pisua hobeto kontrola dezakete, eta horrela kostuak murriztu eta merkatuaren lehiakortasuna hobetu. Etorkizunean epoxi propanoaren proiektu berri gehienek HPPO metodoa hartuko dutenez, hidrogeno peroxidoaren eskaria ere handituko da, eta horrek hidrogeno peroxidoaren prezioaren gorabeheren eraginaren pisua handituko du epoxi propanoaren kostuan.

Gainera, etorkizunean epoxi propanoaren proiektu berrietan etilbentzeno kooxidazio metodoa erabiltzearen ondorioz, propilenoaren eskaria ere handituko da. Beraz, propilenoaren prezioaren gorabeheren eraginaren pisua epoxi propanoaren kostuan ere handituko da. Faktore hauek erronka eta aukera gehiago ekarriko dizkiote epoxi propanoaren industriari.

Oro har, etorkizunean epoxi propano industriaren garapena martxan dauden proiektuek eta lehengaiek eragingo dute. HPPO eta etilbentzeno kooxidazio metodoak hartzen dituzten enpresentzat, arreta handiagoa jarri behar zaie kostuen kontrolari eta industria-katearen integrazioaren garapenari. Lehengaien hornitzaileentzat, beharrezkoa da lehengaien horniduraren egonkortasuna indartzea eta kostuak kontrolatzea merkatuaren lehiakortasuna hobetzeko.