Trong những năm gần đây, quy trình công nghệ của ngành công nghiệp hóa chất Trung Quốc đã có những tiến bộ đáng kể, dẫn đến sự đa dạng hóa các phương pháp sản xuất hóa chất và sự phân hóa năng lực cạnh tranh trên thị trường hóa chất. Bài viết này chủ yếu đi sâu vào các quy trình sản xuất propan epoxy khác nhau.

Theo nghiên cứu, về mặt kỹ thuật, có ba phương pháp sản xuất epoxy propan, cụ thể là phương pháp chlorohydrin, phương pháp đồng oxy hóa (phương pháp Halcon) và phương pháp oxy hóa trực tiếp hydro peroxide (HPPO). Hiện nay, phương pháp chlorohydrin và phương pháp HPPO là những phương pháp chủ đạo để sản xuất epoxy propan.

Phương pháp Chlorohydrin là phương pháp sản xuất epoxy propan sử dụng propylene và khí clo làm nguyên liệu thô thông qua các quá trình như clohydrin hóa, xà phòng hóa và chưng cất. Quy trình này cho năng suất epoxy propan cao, nhưng cũng tạo ra một lượng lớn nước thải và khí thải, gây ảnh hưởng đáng kể đến môi trường.

Phương pháp đồng oxy hóa là một quá trình sản xuất propylene oxide sử dụng propylene, etylbenzen và oxy làm nguyên liệu. Đầu tiên, etylbenzen phản ứng với không khí để tạo ra etylbenzen peroxide. Sau đó, etylbenzen peroxide trải qua phản ứng vòng hóa với propylen để tạo ra epoxy propane và phenylethanol. Quá trình này có quy trình phản ứng tương đối phức tạp và tạo ra nhiều sản phẩm phụ, do đó cũng gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường.

Phương pháp HPPO là quá trình bổ sung methanol, propylen và hydro peroxide theo tỷ lệ khối lượng 4,2:1,3:1 vào lò phản ứng chứa chất xúc tác zeolit ​​titan silicat (TS-1) để phản ứng. Quá trình này có thể chuyển đổi 98% hydro peroxide, và độ chọn lọc của epoxy propan có thể đạt tới 95%. Một lượng nhỏ propylene phản ứng một phần có thể được tái chế trở lại lò phản ứng để tái sử dụng.

Quan trọng nhất là epoxy propan được sản xuất theo quy trình này hiện là sản phẩm duy nhất được phép xuất khẩu vào Trung Quốc.

Chúng tôi tính toán xu hướng giá từ năm 2009 đến giữa năm 2023 và quan sát những thay đổi trong quy trình sản xuất epichlorohydrin và HPPO trong 14 năm qua.

Phương pháp Epichlorohydrin

1.Phương pháp epichlorohydrin hầu như luôn có lãi. Trong 14 năm qua, lợi nhuận sản xuất epichlorohydrin bằng phương pháp chlorohydrin đạt mức cao nhất là 8.358 nhân dân tệ/tấn, đạt vào năm 2021. Tuy nhiên, năm 2019 đã lỗ nhẹ 55 nhân dân tệ/tấn.

2.Biến động lợi nhuận của phương pháp epichlorohydrin phù hợp với biến động giá của epichlorohydrin. Khi giá epoxy propan tăng, lợi nhuận sản xuất của phương pháp epichlorohydrin cũng tăng theo. Sự nhất quán này phản ánh tác động chung của những thay đổi về cung cầu thị trường và giá trị sản phẩm lên giá của hai sản phẩm. Ví dụ, vào năm 2021, do đại dịch, lượng tiêu thụ polyether bọt mềm tăng đáng kể, từ đó đẩy giá epoxy propan lên cao, cuối cùng tạo ra mức biên lợi nhuận cao kỷ lục trong sản xuất epichlorohydrin.

3.Biến động giá propylene và propylene oxide thể hiện xu hướng nhất quán trong dài hạn, nhưng trong hầu hết các trường hợp, có sự khác biệt đáng kể về biên độ biến động giữa hai loại này. Điều này cho thấy giá propylene và epichlorohydrin chịu ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau, trong đó giá propylene có tác động đặc biệt đáng kể đến sản xuất epichlorohydrin. Do propylene là nguyên liệu chính để sản xuất epichlorohydrin, biến động giá của nó sẽ có tác động đáng kể đến chi phí sản xuất epichlorohydrin.

Nhìn chung, lợi nhuận sản xuất epichlorohydrin tại Trung Quốc vẫn duy trì ở mức có lãi trong hầu hết 14 năm qua, và biến động lợi nhuận phù hợp với biến động giá của epichlorohydrin. Giá propylene là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến lợi nhuận sản xuất epichlorohydrin tại Trung Quốc.

Phương pháp HPPO epoxy propan

1.Phương pháp HPPO của Trung Quốc đối với epoxypropane hầu như luôn mang lại lợi nhuận, nhưng nhìn chung lợi nhuận của nó thấp hơn so với phương pháp chlorohydrin. Trong một thời gian rất ngắn, phương pháp HPPO đã bị lỗ trong sản xuất epoxy propane, và trong hầu hết thời gian, mức lợi nhuận của nó thấp hơn đáng kể so với phương pháp chlorohydrin.

2.Do giá propan epoxy tăng mạnh trong năm 2021, lợi nhuận của propan epoxy HPPO đã đạt mức cao kỷ lục trong năm 2021, đạt mức tối đa 6.611 nhân dân tệ/tấn. Tuy nhiên, vẫn còn khoảng cách gần 2.000 nhân dân tệ/tấn giữa mức lợi nhuận này và phương pháp chlorohydrin. Điều này cho thấy mặc dù phương pháp HPPO có ưu điểm ở một số khía cạnh, nhưng xét về tổng lợi nhuận, phương pháp chlorohydrin vẫn có lợi thế đáng kể.

3.Ngoài ra, bằng cách tính toán lợi nhuận của phương pháp HPPO với giá hydrogen peroxide 50%, người ta nhận thấy không có mối tương quan đáng kể nào giữa giá hydrogen peroxide và biến động giá propylene và propylene oxide. Điều này cho thấy lợi nhuận của phương pháp HPPO đối với epoxypropane của Trung Quốc bị hạn chế bởi giá propylene và hydrogen peroxide nồng độ cao. Do mối tương quan chặt chẽ giữa biến động giá của các nguyên liệu thô và sản phẩm trung gian này, cũng như các yếu tố như cung cầu thị trường và chi phí sản xuất, phương pháp HPPO đã tác động đáng kể đến lợi nhuận sản xuất epoxy propane.

Biến động lợi nhuận sản xuất của propan epoxy HPPO tại Trung Quốc trong 14 năm qua cho thấy đặc điểm là hầu hết thời gian đều có lãi nhưng mức lợi nhuận lại thấp. Mặc dù có những lợi thế nhất định, nhưng nhìn chung, lợi nhuận vẫn cần được cải thiện. Đồng thời, lợi nhuận của propan epoxy HPPO chịu ảnh hưởng lớn bởi biến động giá nguyên liệu thô và sản phẩm trung gian, đặc biệt là propylene và hydrogen peroxide nồng độ cao. Do đó, các nhà sản xuất cần theo dõi chặt chẽ xu hướng thị trường và điều chỉnh chiến lược sản xuất hợp lý để đạt được mức lợi nhuận tốt nhất.

Tác động của nguyên liệu thô chính đến chi phí của chúng theo hai quy trình sản xuất

1.Mặc dù biến động lợi nhuận của phương pháp epichlorohydrin và phương pháp HPPO cho thấy sự nhất quán, nhưng có sự khác biệt đáng kể về tác động của nguyên liệu thô đến lợi nhuận của chúng. Sự khác biệt này cho thấy có sự khác biệt về năng lực quản lý chi phí và kiểm soát lợi nhuận giữa hai quy trình sản xuất này khi ứng phó với biến động giá nguyên liệu thô.

2.Trong phương pháp chlorohydrin, tỷ lệ propylene trên chi phí đạt trung bình 67%, chiếm hơn một nửa thời gian và đạt tối đa 72%. Điều này cho thấy trong quá trình sản xuất chlorohydrin, chi phí propylene có tác động lớn nhất đến trọng lượng. Do đó, biến động giá propylene có tác động trực tiếp đến chi phí và lợi nhuận của quá trình sản xuất epichlorohydrin bằng phương pháp chlorohydrin. Quan sát này phù hợp với xu hướng dài hạn về biến động lợi nhuận và giá propylene trong quá trình sản xuất epichlorohydrin bằng phương pháp chlorohydrin đã đề cập trước đó.

Ngược lại, trong phương pháp HPPO, tác động trung bình của propylene lên chi phí là 61%, với một số phương pháp có tác động cao nhất là 68% và thấp nhất là 55%. Điều này cho thấy mặc dù trọng số tác động chi phí của propylene trong quy trình sản xuất HPPO là lớn, nhưng không mạnh bằng tác động của phương pháp chlorohydrin lên chi phí. Điều này có thể là do tác động đáng kể của các nguyên liệu thô khác như hydrogen peroxide được sử dụng trong quy trình sản xuất HPPO lên chi phí, do đó làm giảm tác động của biến động giá propylene lên chi phí.

3.Nếu giá propylene biến động 10%, tác động về chi phí của phương pháp chlorohydrin sẽ lớn hơn phương pháp HPPO. Điều này có nghĩa là khi giá propylene biến động, chi phí của phương pháp chlorohydrin bị ảnh hưởng nhiều hơn, và xét về mặt tương đối, phương pháp HPPO có khả năng quản lý chi phí và kiểm soát lợi nhuận tốt hơn. Quan sát này một lần nữa làm nổi bật sự khác biệt trong cách ứng phó với biến động giá nguyên liệu giữa các quy trình sản xuất khác nhau.

Biến động lợi nhuận giữa phương pháp chlorohydrin Trung Quốc và phương pháp HPPO đối với epoxy propane là nhất quán, nhưng tác động của nguyên liệu thô đến lợi nhuận lại khác nhau. Khi đối phó với biến động giá nguyên liệu thô, hai quy trình sản xuất này thể hiện khả năng quản lý chi phí và kiểm soát lợi nhuận khác nhau. Trong đó, phương pháp chlorohydrin nhạy cảm hơn với biến động giá propylene, trong khi phương pháp HPPO có khả năng chống chịu rủi ro tốt. Những quy luật này có ý nghĩa định hướng quan trọng cho các doanh nghiệp lựa chọn quy trình sản xuất và xây dựng chiến lược sản xuất.

Tác động của vật liệu phụ trợ và nguyên liệu thô đến chi phí của chúng trong hai quy trình sản xuất

1.Tác động của clo lỏng đến chi phí sản xuất epichlorohydrin bằng phương pháp chlorohydrin chỉ đạt trung bình 8% trong 14 năm qua, thậm chí có thể coi là gần như không có tác động trực tiếp đến chi phí. Quan sát này cho thấy clo lỏng đóng vai trò tương đối nhỏ trong quá trình sản xuất chlorohydrin, và biến động giá của nó ít ảnh hưởng đến chi phí sản xuất epichlorohydrin từ chlorohydrin.

2.Tác động về chi phí của hydro peroxide nồng độ cao đối với phương pháp HPPO của epoxy propan cao hơn đáng kể so với tác động của khí clo đối với tác động về chi phí của phương pháp chlorohydrin. Hydro peroxide là chất oxy hóa quan trọng trong quy trình sản xuất HPPO, và biến động giá của nó có tác động trực tiếp đến chi phí của epoxy propan trong quy trình HPPO, chỉ đứng sau propylen. Quan sát này làm nổi bật vị trí quan trọng của hydro peroxide trong quy trình sản xuất HPPO.

3.Nếu doanh nghiệp tự sản xuất khí clo phụ phẩm, tác động chi phí của khí clo lên sản xuất epichlorohydrin có thể được bỏ qua. Điều này có thể là do lượng khí clo phụ phẩm tương đối nhỏ, nên tác động tương đối hạn chế đến chi phí sản xuất epichlorohydrin bằng chlorohydrin.

4.Nếu sử dụng nồng độ hydro peroxide 75%, tác động chi phí của hydro peroxide lên phương pháp HPPO của epoxy propane sẽ vượt quá 30%, và tác động chi phí sẽ tiếp tục tăng nhanh. Quan sát này cho thấy epoxy propane được sản xuất bằng phương pháp HPPO không chỉ bị ảnh hưởng bởi biến động đáng kể của nguyên liệu propylene mà còn bởi biến động đáng kể của giá hydro peroxide. Do nồng độ hydro peroxide được sử dụng trong quy trình sản xuất HPPO tăng lên 75%, lượng và chi phí hydro peroxide cũng tăng theo. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến thị trường hơn, và sự biến động lợi nhuận cũng sẽ tăng lên, điều này sẽ tác động lớn hơn đến giá thị trường của nó.

Có sự khác biệt đáng kể về tác động chi phí của nguyên liệu phụ trợ cho quy trình sản xuất epichlorohydrin bằng phương pháp chlorohydrin và phương pháp HPPO. Tác động của clo lỏng đến chi phí epichlorohydrin sản xuất bằng phương pháp chlorohydrin tương đối nhỏ, trong khi tác động của hydro peroxide đến chi phí epichlorohydrin sản xuất bằng phương pháp HPPO lại đáng kể hơn. Đồng thời, nếu một công ty tự sản xuất khí clo phụ phẩm hoặc sử dụng hydro peroxide ở các nồng độ khác nhau, tác động chi phí cũng sẽ khác nhau. Những quy định này có ý nghĩa định hướng quan trọng cho các doanh nghiệp trong việc lựa chọn quy trình sản xuất, xây dựng chiến lược sản xuất và thực hiện kiểm soát chi phí.

Dựa trên dữ liệu và xu hướng hiện tại, các dự án epoxy propan đang triển khai trong tương lai sẽ vượt quá quy mô hiện tại, với hầu hết các dự án mới áp dụng phương pháp HPPO và phương pháp đồng oxy hóa etylbenzen. Hiện tượng này sẽ dẫn đến nhu cầu nguyên liệu thô như propylene và hydrogen peroxide tăng cao, ảnh hưởng lớn hơn đến chi phí epoxy propan và tổng chi phí của ngành.

Xét về mặt chi phí, các doanh nghiệp áp dụng mô hình chuỗi công nghiệp tích hợp có thể kiểm soát tốt hơn trọng số tác động của nguyên liệu thô, từ đó giảm chi phí và nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường. Do hầu hết các dự án epoxy propan mới trong tương lai sẽ áp dụng phương pháp HPPO, nhu cầu hydro peroxide cũng sẽ tăng lên, điều này sẽ làm tăng trọng số tác động của biến động giá hydro peroxide lên chi phí epoxy propan.

Ngoài ra, do việc sử dụng phương pháp đồng oxy hóa etylbenzen trong các dự án epoxy propan mới trong tương lai, nhu cầu về propylene cũng sẽ tăng lên. Do đó, tác động của biến động giá propylene lên chi phí epoxy propan cũng sẽ tăng lên. Những yếu tố này sẽ mang lại nhiều thách thức và cơ hội hơn cho ngành epoxy propan.

Nhìn chung, sự phát triển của ngành công nghiệp epoxy propane trong tương lai sẽ chịu ảnh hưởng bởi các dự án và nguyên liệu thô đang triển khai. Đối với các doanh nghiệp áp dụng phương pháp đồng oxy hóa HPPO và etylbenzen, cần chú trọng hơn đến việc kiểm soát chi phí và phát triển tích hợp chuỗi công nghiệp. Đối với các nhà cung cấp nguyên liệu, cần tăng cường sự ổn định của nguồn cung nguyên liệu thô và kiểm soát chi phí để nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường.