受国家限塑令影响,从2020年起全国各地纷纷上马可降解塑料项目,其中以煤基、石油基原料为源头的pbs/pbat类项目,仅2021年在建产能就有约200万吨,而到2025年pbs/pbat类规划产能更是超过千万吨。
可降解塑料项目产生的背景
近年来,欧、美、日等发达国家和地区相继制定和出台了相关法规,通过局部禁用、限用、强制收集以及收取污染税等措施限制不可降解塑料的使用,大力发展全生物降解新材料,以保护环境、保护土壤。
2019年至2020年,亚洲地区多个国家也发布了限塑政策,包括中国、巴基斯坦、印度、菲律宾、泰国、阿尔及利亚等国家,未来一段时期,亚洲地区生物降解塑料需求量将快速增长。
市场近年来发展的可降解塑料
pbat(聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯)
pbt(聚对苯二甲酸丁二醇酯)
pbs(聚丁二酸丁二醇酯)
pbsa(聚丁二酸己二酸丁二醇酯)
b 代表丁二醇,butanediol
t 代表对苯二甲酸,terephthalic acid
a 代表己二酸,又叫肥酸,adipic acid
s代表丁二酸;丁二酸又叫琥珀酸,
butanedioic acid,succinic acid
聚酯=二酸+二醇
pla、pbat是可降解材料未来的主要发展方向。
pla是最常见的可降解塑料之一,生产过程无污染,而且产品可以降解为二氧化碳和水,不会对环境产生影响。pla还具有可靠的生物安全性、生物可降解性、良好的力学性能和易加工性,广泛用于包装、纺织行业、农用地膜和生物医用高分子等行业。
而pbat属于热塑性可降解塑料,既有较好的延展性和断裂伸长率,也有较好的耐热性和冲击性能。由于pbat的成膜性能良好,易于吹膜,广泛用于一次性包装膜及农膜领域。pbat因其石油基材料成本更低,技术工程更加成熟,投资强度更小。结合pbat的性质、使用领域、生产成本,未来有望成为最大的可降解塑料品类。
pbat主要的生产工艺
酯化
在催化剂、一定的温度和压力作用下,二元酸会与二元醇发生酯化反应,在此过程中,通常会通过二次酯化来提高酯化率。在酯化反应釜顶部设置工艺塔可以实现bdo的分离回收,当塔顶的thf废水进入thf回收装置后会被提纯回收。
至关重要的副产物thf
四氢呋喃(thf,tetrahydrofuran)是pbat装置的副产物,主要来源于反应过程中bdo原料的脱水环化。它是一种杂环有机化合物,具有低毒、低沸点和流动性优良等特点。
随着pbat产能的急剧增长,未来thf产能也将随之急剧增大。受到国家政策的影响,同时在下游产能的急剧扩张、需求增长的背景下,bdo价格节节攀升,目前出现了pbat产品与bdo原料的倒挂现象。短期内bdo产品仍将维持高位,如何提高副产物thf的附加值成为pbat装置盈利的关键。
目前,工业上大约80%的thf用来生产聚四氢呋喃(ptmeg),是生产聚氨酯弹性纤维(氨纶)和聚氨酯弹性体材料的主要原料。但是,用于生产ptmeg的thf其产品规格要求非常高,一般要求其纯度大于99.95%,又因为杂质对ptmeg的影响很大,往往厂商在生产ptmeg时会对thf提出更高的纯度要求。
高纯度thf回收精馏生产工艺
苏州赛普依托浙江工业大学传质分离技术,综合多年来thf精馏装置的应用经验,以及我们的传质分离专有技术和关键设备塔内件,形成了一套可以保证99.98%超高thf纯度的基础设计工艺包。
▲来自pbat装置工艺塔塔顶的thf废水,会先进入脱水塔脱水;
▲在塔釜脱除大部分水分后,塔顶将得到thf-水共沸物:一部分用于塔顶回流,一部分被送往脱轻组分塔;
▲塔顶脱除进料中含有的轻组分与水,塔釜得到纯度较高的thf,但由于其中存在少量的重组分,会被送往脱重组分塔进行再次精馏;
▲脱重组分塔塔釜采出重组分,塔顶侧线采出thf产品,塔顶采出可能存在的少量轻组分。
苏州赛普拥有雄厚的技术力量和精良的生产设备,严格的质保体系,坚持以人为本、以质量求生存,本着“互惠互利、共同发展”的原则,秉持“技术开拓市场、靠质量保证市场、用服务巩固市场”的经营理念。不断升级转型,以管理科技、布局合理、功能完善,形象统一为管理目标,通过多元化创新和完善,树立良好的口碑和品牌价值,促进企业持续、健康发展。
关键词:反应釜 催化剂
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