در سال‌های اخیر، فرآیند فناوری صنایع شیمیایی چین پیشرفت چشمگیری داشته است که منجر به تنوع روش‌های تولید مواد شیمیایی و تمایز رقابت‌پذیری بازار مواد شیمیایی شده است. این مقاله عمدتاً به فرآیندهای مختلف تولید اپوکسی پروپان می‌پردازد.

طبق تحقیقات، به طور دقیق، سه فرآیند تولید برای اپوکسی پروپان وجود دارد، یعنی روش کلروهیدرین، روش کواکسیداسیون (روش هالکون) و روش اکسیداسیون مستقیم پراکسید هیدروژن (HPPO). در حال حاضر، روش کلروهیدرین و روش HPPO فرآیندهای اصلی برای تولید اپوکسی پروپان هستند.

روش کلروهیدرین روشی برای تولید اپوکسی پروپان با استفاده از پروپیلن و گاز کلر به عنوان مواد اولیه از طریق فرآیندهایی مانند کلروهیدریناسیون، صابون‌سازی و تقطیر است. این فرآیند بازده بالایی از اپوکسی پروپان دارد، اما مقدار زیادی فاضلاب و گاز خروجی نیز تولید می‌کند که تأثیر قابل توجهی بر محیط زیست دارد.

روش کواکسیداسیون فرآیندی برای تولید اکسید پروپیلن با استفاده از پروپیلن، اتیل بنزن و اکسیژن به عنوان مواد اولیه است. ابتدا، اتیل بنزن با هوا واکنش داده و اتیل بنزن پراکسید تولید می‌کند. سپس، اتیل بنزن پراکسید با پروپیلن واکنش حلقه‌زایی داده و اپوکسی پروپان و فنیل اتانول تولید می‌کند. این فرآیند دارای فرآیند واکنش نسبتاً پیچیده‌ای است و محصولات جانبی زیادی تولید می‌کند، بنابراین، با اثرات منفی بر محیط زیست نیز مواجه است.

روش HPPO فرآیندی است که در آن متانول، پروپیلن و پراکسید هیدروژن با نسبت جرمی ۴.۲:۱.۳:۱ به یک راکتور حاوی کاتالیزور سیلیکات تیتانیوم زئولیت (TS-1) برای واکنش اضافه می‌شوند. این فرآیند می‌تواند ۹۸٪ پراکسید هیدروژن را تبدیل کند و گزینش‌پذیری پروپان اپوکسی می‌تواند به ۹۵٪ برسد. مقدار کمی از پروپیلن واکنش داده شده جزئی را می‌توان برای استفاده مجدد به راکتور بازیافت کرد.

از همه مهم‌تر، پروپان اپوکسی تولید شده توسط این فرآیند در حال حاضر تنها محصولی است که برای صادرات در چین مجاز است.

ما روند قیمت را از سال ۲۰۰۹ تا اواسط ۲۰۲۳ محاسبه می‌کنیم و تغییرات در تولید فرآیندهای اپی کلروهیدرین و HPPO را در ۱۴ سال گذشته مشاهده می‌کنیم.

روش اپی کلروهیدرین

۱.روش اپی کلروهیدرین در بیشتر مواقع سودآور است. در 14 سال گذشته، سود تولید اپی کلروهیدرین به روش کلروهیدرین به بالاترین حد خود یعنی 8358 یوان در هر تن رسید که در سال 2021 رخ داد. با این حال، در سال 2019، ضرر اندکی معادل 55 یوان در هر تن وجود داشت.

۲.نوسان سود روش اپی کلروهیدرین با نوسان قیمت اپی کلروهیدرین سازگار است. هنگامی که قیمت اپوکسی پروپان افزایش می‌یابد، سود تولید روش اپی کلروهیدرین نیز متناسب با آن افزایش می‌یابد. این سازگاری نشان دهنده تأثیر مشترک تغییرات در عرضه و تقاضای بازار و ارزش محصول بر قیمت این دو محصول است. به عنوان مثال، در سال 2021، به دلیل همه‌گیری، مصرف پلی اتر فوم نرم به طور قابل توجهی افزایش یافت که به نوبه خود باعث افزایش قیمت اپوکسی پروپان شد و در نهایت یک رکورد تاریخی در حاشیه سود تولید اپی کلروهیدرین ایجاد کرد.

۳.نوسانات قیمت پروپیلن و اکسید پروپیلن روند بلندمدت ثابتی را نشان می‌دهد، اما در بیشتر موارد، تفاوت قابل توجهی در دامنه نوسانات بین این دو وجود دارد. این نشان می‌دهد که قیمت پروپیلن و اپی کلروهیدرین تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار دارند، به طوری که قیمت پروپیلن تأثیر قابل توجهی بر تولید اپی کلروهیدرین دارد. با توجه به اینکه پروپیلن ماده اولیه اصلی تولید اپی کلروهیدرین است، نوسانات قیمت آن تأثیر قابل توجهی بر هزینه تولید اپی کلروهیدرین خواهد داشت.

در مجموع، سود تولید اپی کلروهیدرین در چین در بیشتر ۱۴ سال گذشته در وضعیت سودآوری بوده است و نوسانات سود آن با نوسانات قیمت اپی کلروهیدرین سازگار است. قیمت پروپیلن عامل مهمی است که بر سود تولید اپی کلروهیدرین در چین تأثیر می‌گذارد.

روش HPPO اپوکسی پروپان

۱.روش HPPO چینی برای اپوکسی‌پروپان در بیشتر مواقع سودآور بوده است، اما سودآوری آن به طور کلی در مقایسه با روش کلروهیدرین کمتر است. در یک دوره زمانی بسیار کوتاه، روش HPPO در اپوکسی‌پروپان ضررهایی را تجربه کرد و در بیشتر مواقع، سطح سود آن به طور قابل توجهی کمتر از روش کلروهیدرین بود.

۲.با توجه به افزایش قابل توجه قیمت اپوکسی پروپان در سال 2021، سود اپوکسی پروپان HPPO در سال 2021 به بالاترین حد تاریخی خود رسید و به حداکثر 6611 یوان در هر تن رسید. با این حال، هنوز فاصله‌ای نزدیک به 2000 یوان در هر تن بین این سطح سود و روش کلروهیدرین وجود دارد. این نشان می‌دهد که اگرچه روش HPPO از جنبه‌های خاصی مزایایی دارد، اما روش کلروهیدرین همچنان از نظر سودآوری کلی مزایای قابل توجهی دارد.

۳.علاوه بر این، با محاسبه سود روش HPPO با استفاده از قیمت 50% پراکسید هیدروژن، مشخص شد که هیچ همبستگی معناداری بین قیمت پراکسید هیدروژن و نوسانات قیمت پروپیلن و اکسید پروپیلن وجود ندارد. این نشان می‌دهد که سود روش HPPO چین برای اپوکسی پروپان توسط قیمت پروپیلن و پراکسید هیدروژن با غلظت بالا محدود شده است. به دلیل همبستگی نزدیک بین نوسانات قیمت این مواد اولیه و محصولات واسطه‌ای و عواملی مانند عرضه و تقاضای بازار و هزینه‌های تولید، تأثیر قابل توجهی بر سود تولید اپوکسی پروپان با استفاده از روش HPPO داشته است.

نوسان سود تولید اپوکسی پروپان به روش HPPO چین در ۱۴ سال گذشته، نشان داده است که این روش در بیشتر مواقع سودآور بوده، اما سطح سودآوری پایینی داشته است. اگرچه از جنبه‌های خاصی مزایایی دارد، اما در کل، سودآوری آن هنوز نیاز به بهبود دارد. در عین حال، سود اپوکسی پروپان به روش HPPO به شدت تحت تأثیر نوسانات قیمت مواد اولیه و محصولات واسطه‌ای، به ویژه پروپیلن و پراکسید هیدروژن با غلظت بالا، قرار دارد. بنابراین، تولیدکنندگان باید روند بازار را از نزدیک رصد کنند و استراتژی‌های تولید را به طور منطقی تنظیم کنند تا به بهترین سطح سود دست یابند.

تأثیر مواد اولیه اصلی بر هزینه‌های آنها تحت دو فرآیند تولید

۱.اگرچه نوسانات سود روش اپی کلروهیدرین و روش HPPO سازگاری نشان می‌دهند، اما تفاوت‌های قابل توجهی در تأثیر مواد اولیه بر سود آنها وجود دارد. این تفاوت نشان می‌دهد که هنگام مواجهه با نوسانات قیمت مواد اولیه، تفاوت‌هایی در قابلیت‌های مدیریت هزینه و کنترل سود بین این دو فرآیند تولید وجود دارد.

۲.در روش کلروهیدرین، نسبت پروپیلن به هزینه به طور متوسط ​​به ۶۷٪ می‌رسد که بیش از نیمی از زمان را تشکیل می‌دهد و حداکثر به ۷۲٪ می‌رسد. این نشان می‌دهد که در فرآیند تولید کلروهیدرین، هزینه پروپیلن بیشترین تأثیر را بر وزن دارد. بنابراین، نوسان قیمت پروپیلن تأثیر مستقیمی بر هزینه و سود تولید اپی کلروهیدرین به روش کلروهیدرین دارد. این مشاهده با روند بلندمدت نوسانات سود و قیمت پروپیلن در تولید اپی کلروهیدرین به روش کلروهیدرین که قبلاً ذکر شد، سازگار است.

در مقابل، در روش HPPO، میانگین تأثیر پروپیلن بر هزینه آن ۶۱٪ است، که برخی بیشترین تأثیر را با ۶۸٪ و کمترین تأثیر را با ۵۵٪ دارند. این نشان می‌دهد که در فرآیند تولید HPPO، اگرچه وزن تأثیر هزینه پروپیلن زیاد است، اما به اندازه تأثیر روش کلروهیدرین بر هزینه آن قوی نیست. این ممکن است به دلیل تأثیر قابل توجه سایر مواد اولیه مانند پراکسید هیدروژن مورد استفاده در فرآیند تولید HPPO بر هزینه‌ها باشد و در نتیجه تأثیر نوسانات قیمت پروپیلن بر هزینه‌ها را کاهش دهد.

۳.اگر قیمت پروپیلن 10٪ نوسان داشته باشد، تأثیر هزینه روش کلروهیدرین از روش HPPO بیشتر خواهد بود. این بدان معناست که هنگام مواجهه با نوسانات قیمت پروپیلن، هزینه روش کلروهیدرین بیشتر تحت تأثیر قرار می‌گیرد و به طور نسبی، روش HPPO از قابلیت‌های مدیریت هزینه و کنترل سود بهتری برخوردار است. این مشاهده بار دیگر تفاوت‌ها در پاسخ به نوسانات قیمت مواد اولیه در بین فرآیندهای مختلف تولید را برجسته می‌کند.

بین روش کلروهیدرین چینی و روش HPPO برای اپوکسی پروپان، نوسانات سود یکسانی وجود دارد، اما تفاوت‌هایی در تأثیر مواد اولیه بر سود آنها وجود دارد. هنگام مواجهه با نوسانات قیمت مواد اولیه، این دو فرآیند تولید، قابلیت‌های مدیریت هزینه و کنترل سود متفاوتی را نشان می‌دهند. در میان آنها، روش کلروهیدرین نسبت به نوسانات قیمت پروپیلن حساس‌تر است، در حالی که روش HPPO مقاومت خوبی در برابر ریسک دارد. این قوانین، اهمیت راهنمای مهمی برای شرکت‌ها در انتخاب فرآیندهای تولید و تدوین استراتژی‌های تولید دارند.

تأثیر مواد کمکی و مواد اولیه بر هزینه‌های آنها تحت دو فرآیند تولید

۱.تأثیر کلر مایع بر هزینه تولید اپی کلروهیدرین به روش کلروهیدرین در 14 سال گذشته به طور متوسط ​​تنها 8 درصد بوده است و حتی می‌توان آن را تقریباً بدون تأثیر مستقیم بر هزینه در نظر گرفت. این مشاهده نشان می‌دهد که کلر مایع نقش نسبتاً جزئی در فرآیند تولید کلروهیدرین ایفا می‌کند و نوسانات قیمت آن تأثیر کمی بر هزینه اپی کلروهیدرین تولید شده با کلروهیدرین دارد.

۲.تأثیر هزینه پراکسید هیدروژن با غلظت بالا بر روش HPPO اپوکسی پروپان به طور قابل توجهی بیشتر از تأثیر گاز کلر بر هزینه روش کلروهیدرین است. پراکسید هیدروژن یک اکسیدان کلیدی در فرآیند تولید HPPO است و نوسانات قیمت آن تأثیر مستقیمی بر هزینه اپوکسی پروپان در فرآیند HPPO دارد که پس از پروپیلن در رتبه دوم قرار دارد. این مشاهده، جایگاه مهم پراکسید هیدروژن را در فرآیند تولید HPPO برجسته می‌کند.

۳.اگر شرکت، گاز کلرِ محصول جانبی خود را تولید کند، می‌توان تأثیر هزینه گاز کلر بر تولید اپی‌کلروهیدرین را نادیده گرفت. این ممکن است به دلیل مقدار نسبتاً کم گاز کلرِ محصول جانبی باشد که تأثیر نسبتاً محدودی بر هزینه تولید اپی‌کلروهیدرین با استفاده از کلروهیدرین دارد.

۴.اگر از غلظت ۷۵٪ پراکسید هیدروژن استفاده شود، تأثیر هزینه پراکسید هیدروژن بر روش HPPO اپوکسی پروپان از ۳۰٪ فراتر خواهد رفت و این تأثیر هزینه همچنان به سرعت افزایش خواهد یافت. این مشاهده نشان می‌دهد که اپوکسی پروپان تولید شده با روش HPPO نه تنها تحت تأثیر نوسانات قابل توجه در ماده اولیه پروپیلن، بلکه تحت تأثیر نوسانات قابل توجه در قیمت پراکسید هیدروژن نیز قرار دارد. با توجه به افزایش غلظت پراکسید هیدروژن مورد استفاده در فرآیند تولید HPPO به ۷۵٪، مقدار و هزینه پراکسید هیدروژن نیز به تبع آن افزایش می‌یابد. عوامل مؤثر بر بازار بیشتر می‌شوند و نوسانات سود آن نیز افزایش می‌یابد که تأثیر بیشتری بر قیمت بازار آن خواهد داشت.

تفاوت قابل توجهی در تأثیر هزینه مواد اولیه کمکی برای فرآیندهای تولید اپی کلروهیدرین با استفاده از روش کلروهیدرین و روش HPPO وجود دارد. تأثیر کلر مایع بر هزینه اپی کلروهیدرین تولید شده با روش کلروهیدرین نسبتاً کم است، در حالی که تأثیر پراکسید هیدروژن بر هزینه اپی کلروهیدرین تولید شده با روش HPPO قابل توجه‌تر است. در عین حال، اگر شرکتی گاز کلر محصول جانبی خود را تولید کند یا از غلظت‌های مختلف پراکسید هیدروژن استفاده کند، تأثیر هزینه آن نیز متفاوت خواهد بود. این قوانین اهمیت راهنمای مهمی برای شرکت‌ها در انتخاب فرآیندهای تولید، تدوین استراتژی‌های تولید و انجام کنترل هزینه دارند.

بر اساس داده‌ها و روندهای فعلی، پروژه‌های در حال انجام اپوکسی پروپان در آینده از مقیاس فعلی فراتر خواهند رفت و اکثر پروژه‌های جدید از روش HPPO و روش کواکسیداسیون اتیل بنزن استفاده خواهند کرد. این پدیده منجر به افزایش تقاضا برای مواد اولیه مانند پروپیلن و پراکسید هیدروژن خواهد شد که تأثیر بیشتری بر هزینه اپوکسی پروپان و هزینه کلی صنعت خواهد داشت.

از دیدگاه هزینه، شرکت‌هایی که از یک مدل زنجیره صنعتی یکپارچه برخوردارند، می‌توانند وزن تأثیر مواد اولیه را بهتر کنترل کنند و در نتیجه هزینه‌ها را کاهش داده و رقابت‌پذیری بازار را بهبود بخشند. با توجه به اینکه اکثر پروژه‌های جدید برای اپوکسی پروپان در آینده از روش HPPO استفاده خواهند کرد، تقاضا برای پراکسید هیدروژن نیز افزایش خواهد یافت که این امر وزن تأثیر نوسانات قیمت پراکسید هیدروژن بر هزینه اپوکسی پروپان را افزایش می‌دهد.

علاوه بر این، به دلیل استفاده از روش کواکسیداسیون اتیل بنزن در پروژه‌های جدید اپوکسی پروپان در آینده، تقاضا برای پروپیلن نیز افزایش خواهد یافت. بنابراین، وزن تأثیر نوسانات قیمت پروپیلن بر هزینه اپوکسی پروپان نیز افزایش خواهد یافت. این عوامل چالش‌ها و فرصت‌های بیشتری را برای صنعت اپوکسی پروپان به همراه خواهد داشت.

در مجموع، توسعه صنعت اپوکسی پروپان در آینده تحت تأثیر پروژه‌های در حال انجام و مواد اولیه خواهد بود. برای شرکت‌هایی که روش‌های HPPO و کواکسیداسیون اتیل بنزن را اتخاذ می‌کنند، باید توجه بیشتری به کنترل هزینه و توسعه ادغام زنجیره صنعتی شود. برای تأمین‌کنندگان مواد اولیه، تقویت ثبات تأمین مواد اولیه و کنترل هزینه‌ها برای بهبود رقابت‌پذیری در بازار ضروری است.