V posledných rokoch dosiahol technologický proces čínskeho chemického priemyslu významný pokrok, čo viedlo k diverzifikácii metód chemickej výroby a diferenciácii konkurencieschopnosti na trhu s chemickými látkami. Tento článok sa zaoberá najmä rôznymi výrobnými procesmi epoxidového propánu.

Podľa vyšetrovania existujú prísne vzaté tri výrobné procesy pre epoxidový propán, a to chlórhydrínová metóda, metóda kooxidácie (metóda Halcon) a metóda priamej oxidácie peroxidom vodíka (HPPO). V súčasnosti sú chlórhydrínová metóda a metóda HPPO hlavnými procesmi výroby epoxidového propánu.

Chlórhydrínová metóda je metóda výroby epoxidového propánu s použitím propylénu a plynného chlóru ako surovín prostredníctvom procesov, ako je chlórhydrinácia, zmydelnenie a destilácia. Tento proces má vysoký výťažok epoxidového propánu, ale zároveň vytvára veľké množstvo odpadových vôd a výfukových plynov, čo má významný vplyv na životné prostredie.

Kooxidačná metóda je proces výroby propylénoxidu s použitím propylénu, etylbenzénu a kyslíka ako surovín. Najprv etylbenzén reaguje so vzduchom za vzniku etylbenzénperoxidu. Potom etylbenzénperoxid podlieha cyklizačnej reakcii s propylénom za vzniku epoxidového propánu a fenyletanolu. Tento proces má relatívne zložitý reakčný priebeh a produkuje mnoho vedľajších produktov, preto má aj negatívny vplyv na životné prostredie.

Metóda HPPO je proces pridávania metanolu, propylénu a peroxidu vodíka v hmotnostnom pomere 4,2:1,3:1 do reaktora obsahujúceho katalyzátor zeolit-titáničitan (TS-1) na reakciu. Tento proces dokáže premeniť 98 % peroxidu vodíka a selektivita epoxidového propánu môže dosiahnuť 95 %. Malé množstvo čiastočne zreagovaného propylénu sa môže recyklovať späť do reaktora na opätovné použitie.

Najdôležitejšie je, že epoxidový propán vyrobený týmto procesom je v súčasnosti jediným produktom povoleným na vývoz do Číny.

Vypočítali sme cenový trend od roku 2009 do polovice roku 2023 a pozorovali sme zmeny vo výrobe epichlórhydrínu a HPPO procesmi za posledných 14 rokov.

Epychlórhydrínová metóda

1.Metóda s epichlórhydrínom je väčšinou zisková. Za posledných 14 rokov dosiahol zisk z výroby epichlórhydrínu chlórhydrínovou metódou najvyššiu hodnotu 8 358 juanov/tona v roku 2021. V roku 2019 však došlo k miernej strate 55 juanov/tona.

2.Kolísanie zisku metódou epichlórhydrínu je v súlade s kolísaním ceny epichlórhydrínu. Keď sa cena epoxidového propánu zvýši, zodpovedajúcim spôsobom sa zvýši aj zisk z výroby metódou epichlórhydrínu. Táto konzistentnosť odráža spoločný vplyv zmien v ponuke a dopyte na trhu a hodnoty produktu na ceny oboch produktov. Napríklad v roku 2021 sa v dôsledku pandémie výrazne zvýšila spotreba mäkkého penového polyéteru, čo následne viedlo k zvýšeniu ceny epoxidového propánu a v konečnom dôsledku k historickému maximu v ziskovej marži výroby epichlórhydrínu.

3.Cenové výkyvy propylénu a propylénoxidu vykazujú dlhodobú konzistentnosť trendov, ale vo väčšine prípadov existuje medzi nimi významný rozdiel v amplitúde výkyvov. To naznačuje, že ceny propylénu a epichlórhydrínu sú ovplyvnené rôznymi faktormi, pričom ceny propylénu majú obzvlášť významný vplyv na výrobu epichlórhydrínu. Vzhľadom na to, že propylén je hlavnou surovinou na výrobu epichlórhydrínu, jeho cenové výkyvy budú mať významný vplyv na výrobné náklady na výrobu epichlórhydrínu.

Celkovo bol zisk z výroby epichlórhydrínu v Číne počas väčšiny posledných 14 rokov ziskový a jeho výkyvy zisku sú v súlade s výkyvmi cien epichlórhydrínu. Ceny propylénu sú dôležitým faktorom ovplyvňujúcim zisk z výroby epichlórhydrínu v Číne.

Metóda HPPO, epoxidový propán

1.Čínska metóda HPPO pre epoxidový propán bola väčšinu času zisková, ale jej ziskovosť je vo všeobecnosti nižšia v porovnaní s chlórhydrínovou metódou. Za veľmi krátky čas metóda HPPO zaznamenala straty v epoxidovom propáne a väčšinu času bola jej úroveň ziskovosti výrazne nižšia ako pri chlórhydrínovej metóde.

2.Vzhľadom na výrazný nárast ceny epoxidového propánu v roku 2021 dosiahol zisk z epoxidového propánu HPPO v roku 2021 historické maximum, pričom dosiahol maximum 6611 juanov/tona. Medzi touto úrovňou zisku a chlórhydrínovou metódou však stále existuje rozdiel takmer 2000 juanov/tona. To naznačuje, že hoci má metóda HPPO v určitých aspektoch výhody, chlórhydrínová metóda má stále významné výhody z hľadiska celkovej ziskovosti.

3.Okrem toho sa výpočtom zisku metódy HPPO s použitím 50 % ceny peroxidu vodíka zistilo, že neexistuje žiadna významná korelácia medzi cenou peroxidu vodíka a cenovými výkyvmi propylénu a propylénoxidu. To naznačuje, že zisk čínskej metódy HPPO pre epoxidový propán je obmedzený cenami propylénu a peroxidu vodíka s vysokou koncentráciou. Vzhľadom na úzku koreláciu medzi cenovými výkyvmi týchto surovín a medziproduktov a faktormi, ako je ponuka a dopyt na trhu a výrobné náklady, to malo významný vplyv na zisk z výroby epoxidového propánu s použitím metódy HPPO.

Výkon epoxidového propánu vyrobených metódou HPPO v Číne za posledných 14 rokov vykazoval charakteristické chvíle ziskovosti, no s nízkou úrovňou ziskovosti. Hoci má v určitých aspektoch výhody, celkovo je potrebné jeho ziskovosť ešte zlepšiť. Zároveň je zisk epoxidového propánu vyrobených metódou HPPO výrazne ovplyvnený cenovými výkyvmi surovín a medziproduktov, najmä propylénu a peroxidu vodíka s vysokou koncentráciou. Preto musia výrobcovia pozorne sledovať trendy na trhu a primerane upravovať výrobné stratégie, aby dosiahli čo najlepšiu úroveň zisku.

Vplyv hlavných surovín na ich náklady v rámci dvoch výrobných procesov

1.Hoci výkyvy zisku metódy epichlórhydrínu a metódy HPPO vykazujú konzistentnosť, existujú významné rozdiely vo vplyve surovín na ich zisky. Tento rozdiel naznačuje, že medzi týmito dvoma výrobnými procesmi existujú rozdiely v riadení nákladov a schopnostiach kontroly zisku pri riešení výkyvov cien surovín.

2.Pri chlórhydrínovej metóde dosahuje podiel propylénu k nákladom v priemere 67 %, čo predstavuje viac ako polovicu času, a dosahuje maximálne 72 %. To naznačuje, že v procese výroby chlórhydrínu majú náklady na propylén najväčší vplyv na hmotnosť. Preto má kolísanie ceny propylénu priamy vplyv na náklady a zisk výroby epichlórhydrínu chlórhydrínovou metódou. Toto pozorovanie je v súlade s dlhodobým trendom kolísania zisku a ceny propylénu pri výrobe epichlórhydrínu chlórhydrínovou metódou, ktorý bol spomenutý vyššie.

Naproti tomu pri metóde HPPO je priemerný vplyv propylénu na jeho náklady 61 %, pričom niektoré majú najvyšší vplyv 68 % a najnižší 55 %. To naznačuje, že vo výrobnom procese HPPO, hoci je vplyv propylénu na náklady veľký, nie je taký silný ako vplyv chlórhydrínovej metódy na jeho náklady. To môže byť spôsobené významným vplyvom iných surovín, ako je peroxid vodíka používaný vo výrobnom procese HPPO, na náklady, čím sa znižuje vplyv kolísania cien propylénu na náklady.

3.Ak cena propylénu kolíše o 10 %, vplyv chlórhydrínovej metódy na náklady prevýši vplyv metódy HPPO. To znamená, že pri výkyvoch cien propylénu sú náklady na chlórhydrínovú metódu viac ovplyvnené a relatívne vzaté, metóda HPPO má lepšie možnosti riadenia nákladov a kontroly zisku. Toto pozorovanie opäť zdôrazňuje rozdiely v reakcii na výkyvy cien surovín medzi rôznymi výrobnými procesmi.

Medzi čínskou chlórhydrínovou metódou a metódou HPPO pre epoxidový propán existuje konzistencia vo výkyvoch zisku, ale existujú rozdiely vo vplyve surovín na ich zisk. Pri riešení výkyvov cien surovín vykazujú tieto dva výrobné procesy odlišné schopnosti riadenia nákladov a kontroly zisku. Chlórhydrínová metóda je citlivejšia na kolísanie ceny propylénu, zatiaľ čo metóda HPPO má dobrú odolnosť voči riziku. Tieto zákony majú dôležitý usmerňujúci význam pre podniky pri výbere výrobných procesov a formulovaní výrobných stratégií.

Vplyv pomocných materiálov a surovín na ich náklady v rámci dvoch výrobných procesov

1.Vplyv kvapalného chlóru na náklady na výrobu epichlórhydrínu chlórhydrínovou metódou dosiahol za posledných 14 rokov v priemere iba 8 % a možno ho dokonca považovať za takmer žiadny priamy vplyv na náklady. Toto pozorovanie naznačuje, že kvapalný chlór zohráva relatívne malú úlohu v procese výroby chlórhydrínu a jeho cenové výkyvy majú malý vplyv na náklady na epichlórhydrín vyrobený chlórhydrínom.

2.Vplyv vysoko koncentrovaného peroxidu vodíka na náklady pri metóde HPPO s epoxidovým propánom je výrazne vyšší ako vplyv plynného chlóru na náklady pri metóde s chlórhydrínom. Peroxid vodíka je kľúčovým oxidantom vo výrobnom procese HPPO a jeho cenové výkyvy majú priamy vplyv na náklady na epoxidový propán v procese HPPO, hneď po propyléne. Toto pozorovanie zdôrazňuje dôležité postavenie peroxidu vodíka vo výrobnom procese HPPO.

3.Ak podnik vyrába vlastný vedľajší produkt plynný chlór, vplyv plynného chlóru na náklady na výrobu epichlórhydrínu možno ignorovať. Môže to byť spôsobené relatívne malým množstvom plynného chlóru ako vedľajšieho produktu, ktorý má relatívne obmedzený vplyv na náklady na výrobu epichlórhydrínu s použitím chlórhydrínu.

4.Ak sa použije 75 % koncentrácia peroxidu vodíka, vplyv peroxidu vodíka na náklady pri metóde HPPO epoxidového propánu presiahne 30 % a vplyv na náklady sa bude naďalej rýchlo zvyšovať. Toto pozorovanie naznačuje, že epoxidový propán vyrobený metódou HPPO nie je ovplyvnený len výraznými výkyvmi v cene suroviny propylénu, ale aj výraznými výkyvmi v cene peroxidu vodíka. V dôsledku zvýšenia koncentrácie peroxidu vodíka použitého vo výrobnom procese HPPO na 75 % sa zodpovedajúcim spôsobom zvyšuje aj množstvo a cena peroxidu vodíka. Existuje viac faktorov ovplyvňujúcich trh a zvýši sa aj volatilita zisku, čo bude mať väčší vplyv na jeho trhovú cenu.

Existuje významný rozdiel vo vplyve pomocných surovín na náklady pri výrobných procesoch epichlórhydrínu pri použití chlórhydrínovej metódy a metódy HPPO. Vplyv kvapalného chlóru na náklady na epichlórhydrín vyrobený chlórhydrínovou metódou je relatívne malý, zatiaľ čo vplyv peroxidu vodíka na náklady na epichlórhydrín vyrobený metódou HPPO je výraznejší. Zároveň, ak spoločnosť vyrába vlastný vedľajší produkt, plynný chlór, alebo používa rôzne koncentrácie peroxidu vodíka, jej vplyv na náklady sa bude tiež líšiť. Tieto zákony majú dôležitý usmerňujúci význam pre podniky pri výbere výrobných procesov, formulovaní výrobných stratégií a vykonávaní kontroly nákladov.

Na základe súčasných údajov a trendov prebiehajúce projekty epoxidového propánu v budúcnosti prekročia súčasný rozsah, pričom väčšina nových projektov bude využívať metódu HPPO a metódu kooxidácie etylbenzénu. Tento jav povedie k zvýšeniu dopytu po surovinách, ako je propylén a peroxid vodíka, čo bude mať väčší vplyv na cenu epoxidového propánu a celkové náklady odvetvia.

Z hľadiska nákladov môžu podniky s integrovaným modelom priemyselného reťazca lepšie kontrolovať vplyv surovín, čím znižujú náklady a zlepšujú konkurencieschopnosť na trhu. Vzhľadom na to, že väčšina nových projektov pre epoxidový propán v budúcnosti prijme metódu HPPO, zvýši sa aj dopyt po peroxide vodíka, čo zvýši vplyv kolísania cien peroxidu vodíka na náklady na epoxidový propán.

Okrem toho, v dôsledku použitia metódy kooxidácie etylbenzénu v nových projektoch epoxidového propánu v budúcnosti sa zvýši aj dopyt po propyléne. Preto sa zvýši aj vplyv kolísania cien propylénu na náklady na epoxidový propán. Tieto faktory prinesú do odvetvia epoxidového propánu ďalšie výzvy a príležitosti.

Celkovo bude rozvoj epoxidového propánového priemyslu v budúcnosti ovplyvnený prebiehajúcimi projektmi a surovinami. Podniky, ktoré zavádzajú metódy kooxidácie HPPO a etylbenzénu, musia venovať väčšiu pozornosť kontrole nákladov a rozvoju integrácie priemyselného reťazca. Dodávatelia surovín musia posilniť stabilitu dodávok surovín a kontrolovať náklady, aby sa zlepšila konkurencieschopnosť na trhu.