Тетрагидрофуран: столетие технологической эволюции от процесса синтеза до промышленного применения
1. Введение
Тетрагидрофуран (ТГФ) является «универсальным растворителем» и основным сырьем для получения политетрагидрофурана (ПТМЭГ), а процесс его синтеза претерпел сотни лет усовершенствований. Начиная с раннего метода получения фурфурола, в котором использовалось сырье из биомассы, и заканчивая методом дегидратации BDO, основанным на нефтехимии, и экологически чистым и низкоуглеродным методом гидрирования малеинового ангидрида, технологические инновации всегда были сосредоточены на повышении эффективности, контроле загрязнения и оптимизации затрат. В данной статье основное внимание будет уделено трем основным процессам — фурфурольному методу, методу гидрирования малеинового ангидрида и методу дегидратации БДО, а также сравнению их технических характеристик и промышленной применимости и анализу тенденции Китая по внутреннему замещению в цепочке производства ТГФ.
2. Технологическая эволюция и сравнение основных процессов
1. Фурфуроловый метод: взлет и падение биотехнологии
1
3
7
- Технические характеристики: 1 тонна ТГФ расходует 3 тонны фурфурола.
1
3
- Статус отрасли Высокозагрязняющее сырье Региональные ограничения
3
7
2. Метод гидрирования малеинового ангидрида: прорыв в низкоуглеродной трансформации
4
8
- Технологический прорыв
- Одношаговая инновация, 100% односторонняя конверсия
4
9
8
12
3. Метод дегидратации БДО: основа крупномасштабного производства
- Очистка отработанной кислоты от коррозии традиционного технологического оборудования
1
10
10
12
12
13
12
13
3. Тенденции и проблемы внутреннего замещения
1. Прорыв в технологической автономии
- Отечественная замена катализаторов
- Катализаторы гидрирования малеинового ангидрида перешли от BASF и Mitsubishi Chemical к композитным системам Cu-Zn, разработанным отечественными компаниями, такими как Sinopec Synthetic Oil.
4
12
10
- Интеграция технологического пакета
9
12
2. Совместная модернизация производственной цепочки
- Соответствие сырья
- Расширение мощностей по производству BDO на основе угля (например, Xinjiang Tianye и Henan Energy), снижение зависимости от BDO на основе нефти;
- Сырье для получения малеинового ангидрида распространяется на биологическое сырье (например, малеиновый ангидрид на основе соломы), что соответствует цели «двойного углерода».
12
13
- Расширение вниз по течению, специализация высокого уровня
13
3. Проблемы и меры противодействия
- Экологические ограничения
12
13
- Международная конкуренция патентные барьеры высококачественные продукты PTMEG специальный растворитель THF
13
14
4. Будущее направление развития технологий
12
- Оптимизация процесса ИИ
- Модель экономики замкнутого цикла
13
14
V. Заключение
От исследований на основе биологического сырья до доминирования в нефтехимии и затем до инноваций в области зеленой химии, вековая эволюция технологии синтеза ТГФ подтвердила двойное стремление к «эффективности и устойчивости» в промышленных технологиях. Опираясь на крупномасштабные производственные мощности и технологические инновации, Китай трансформируется из «последователя» в «лидера», а конечной целью внутреннего замещения является создание независимой, контролируемой, низкоуглеродной и эффективной экосистемы полной отраслевой цепочки ТГФ.