معرفی و کاربرد آکریلونیتریل [1] (ACN) که تحت عنوان پروپننیتریل یا وینیل سیانید نیز شناخته میشود، یک مایع بیرنگ قابل اشتعال با نقطه جوش 77.4-77.3 درجه سانتیگراد است. این ترکیب...
۲۹ فروردین
۲۱ اسفند
۲۰ اسفند
معرفی و کاربرد
آکریلونیتریل [۱] (ACN) که تحت عنوان پروپننیتریل یا وینیل سیانید نیز شناخته میشود، یک مایع بیرنگ قابل اشتعال با نقطه جوش ۷۷.۴-۷۷.۳ درجه سانتیگراد است. این ترکیب بسیار قطبی است و با اکثر حلالهای آلی قابل اختلاط است. آکریلونیتریل یک واسطه شیمیایی است و هیچ استفادهی مستقیمی ندارد، کاربردهای اصلی آن شامل رزینهای ABS، الیاف اکریلیک، آدیپونیتریل (برای تولید هگزامتیلن دی آمین مورد استفاده در الیاف و رزینهای نایلون۶۶) لاستیک نیتریل و آکریل آمید برای پلیمرهای تصفیه آب است.
شکل زیر سهم شرکتهای مهم تولیدکننده ACN از ظرفیت جهانی آن در سال ۲۰۲۱ را نشان میدهد. تولید ACN در جهان نسبتاً متمرکز است و پنج سهامدار برتر آن ۵۲ درصد از ظرفیت جهانی تولید را دراختیار دارند. در سال ۲۰۲۱، INEOS Limited با ظرفیت نزدیک به ۱.۱ میلیون تن، بزرگترین تولیدکننده در جهان است. ظرفیت تولید این شرکت در کشورهای آلمان و آمریکاست. شرکت Asahi Kasei نیز دومین و SINOPEC سومین تولیدکننده بزرگ آکریلونیترل است که تمامی واحدهای تولیدی آن در چین واقع شدهاند. پس از شرکتهای SK Capital Partners، China National Petroleum و Jiangsu Sailboat سایر شرکتهای بزرگ تولیدکننده دارای سهم پایینتر از ۴ درصد از ظرفیت تولید میباشند.
فرآیندهای تولید
تکنولوژیهای تولید آکریلونیتریل شامل SOHIO(BP Chemical)، Nitto، Mitsubishi، Asahi و Slutia میباشند. آموکسیداسیون پروپیلن مسیر تجاری فعلی برای تولید آکریلونیتریل است که تقریباً برای تولید تمام آکریلونیتریل در جهان استفاده میشود. در سال ۱۹۵۷ شرکت استاندارد نفت اوهایو (SOHIO) شروع به توسعه و تجاریسازی این فناوری کرد، اما شرکت BP در سال ۱۹۸۷ به صدور مجوز و توسعه این فناوری ادامه داد و بعدها حقوق این فناوری به INEOS فروخته شد. در حال حاضر بسیاری از تولیدکنندگان از کاتالیزورهای BP/SOHIO استفاده میکنند، اگرچه جایگزینهایی برای آن در دسترس هستند. Nitto (اکنون Mitsubishi Rayon) (ژاپن)، Asahi Kasei (ژاپن)، Ascend Performance Materials (ایالات متحده آمریکا) و Sinopec (چین) همگی کاتالیزورهای اختصاصی خود را توسعه دادهاند. در فرآیند مربوط به شرکت INEOS، پروپیلن گرید شیمیایی، آمونیاک گرید کود و هوا (گاهی هوای غنی از اکسیژن) در یک راکتور کاتالیزوری بستر سیال در دمای حدود ۴۰۵ درجه سانتیگراد ترکیب میشوند. واکنشهای جانبی اصلی منجر به تشکیل استونیتریل و هیدروژن سیانید (HCN) بهعنوان یک گاز بسیار سمی میشوند. HCN به طور کلی در محل تولید آن مصرف میشود (به عنوان مثال، در تولید سدیم سیانید، متیونین و متیل متاکریلات استفاده میشود) در حالی که استونیتریل یا برای ارزش افزوده آن بازیابی میشود یا دفع میگردد. مقدار محصولات مشترک به انتخاب سیستم کاتالیزوری بستگی دارد و ارزش آن یک پارامتر اقتصادی کلیدی در تولید آکریلونیتریل در نظر گرفته میشود، بنابراین انتخاب کاتالیزور از اهمیت بالایی برخوردار است.
انگیزه توسعه بیشتر فرآیند تولید آکریلونیتریل به دلیل نیاز به استفاده از مواد اولیه ارزانتر ایجاد شده است. پروپان معمولاً با قیمت کمتری نسبت به پروپیلن موجود است، بنابراین، آموکسیداسیون پروپان یک رویکرد امیدوارکننده برای توسعه این فرآیند در نظر گرفته میشود. BP Chemical (در حال حاضر INEOS Nitriles) ، Asahi Kasei و Mitsubishi Chemical در حال بررسی فرآیندهای تبدیل پروپان به ACN هستند. پیشرفتهای اخیر در فرآیند آموکسیداسیون پروپان منجر به سودآوری اقتصادی و تجاریسازی شده است.در شکل زیر نمای کلی از فرآیند تولید ACN آورده شده است.
در شکل زیر برای فرآیند تولید ACN بر مبنای پروپان و تکنولوژی شرکت SOHIO، قیمت و میزان خوراک و همچنین مقدار یوتیلیتی مورد نیاز به ازای تولید هر تن ACN ارائه شده است. قیمتها میانگین قیمت در آمریکا از سال ۲۰۱۲ تا سال ۲۰۲۱ میباشند.
در شکل زیر نیز مجموع هزینه سرمایهگذاری [۲] (TFC) شامل هزینههای محدوده فرآیند [۳] (ISBL) و هزینههای آفسایت [۴] (OSBL) مورد نیاز سه ظرفیت تولید مختلف ACN برای فرآیند برمبنای پروپان و تکنولوژی شرکت SOHIO و با فرض موقعیت مکانی آمریکا در سال ۲۰۲۲ ارائه شده است. همچنین برای سه ظرفیت مذکور مقدار پتانسیل اقتصادی [۵] (EP) برآورد گردیده است.
در شکل زیر برای فرآیند تولید ACN بر مبنای پروپیلن و تکنولوژی شرکت SOHIO، میزان و قیمت خوراک و همچنین مقدار یوتیلیتی مورد نیاز به ازای تولید هر تن ACN ارائه گردیده است. قیمتها میانگین قیمت در آمریکا از سال ۲۰۱۲ تا سال ۲۰۲۱ میباشد.
در شکل زیر نیز هزینههای TFC شامل ISBL و OSBL مورد نیاز به ازای سه ظرفیت تولید مختلف ACN برای فرآیند بر مبنای پروپیلن و تکنولوژی شرکت SOHIO و با فرض موقعیت مکانی آمریکا در سال ۲۰۲۲ ارائه شده است. همچنین برای سه ظرفیت مذکور مقدار EP برآورد گردیده است.
[۱] Acrylonitrile
[۲] Total Fixed Capital Cost
[۳] Inside battery limits
[۴] outside battery limits
[۵] Economic Potential = Product Price – Raw Material Cost
با تکمیل فرم زیر از جدیدترین اخبار و گزارشهای ما باخبر شوید.