يُعدّ ميثيل بروبيل السليلوز (HPMC اختصارًا) منتجًا كيميائيًا دقيقًا عالي التقنية، يعاني من نقص في الإمداد في الصين، وهو أحد أكثر أنواع السليلوز تنوعًا وأفضلها أداءً. نظرًا لخصائصه الممتازة في التثخين، والتشحيم، وحماية الغرويات، واحتباس الرطوبة، فإنه يُستخدم في الطلاءات، والبوليمرات، ومواد البناء، وحفر النفط واستخراجه، والمنسوجات، والأغذية، والمستحضرات الصيدلانية، والخزفيات، والأجهزة الإلكترونية، وبذور الزراعة. في الدول المتقدمة، يُستخدم HPMC على نطاق واسع في مختلف المجالات الصناعية والحياة اليومية، وقد أصبح مساعدًا كيميائيًا لا غنى عنه، يُعرف باسم "MSG الصناعي".

1- نظرة عامة على المنتج

تُعدّ إيثرات السليلوز فئة مهمة من المركبات الكبيرة الجزيئية القابلة للذوبان في الماء، وهي عبارة عن سلسلة من المنتجات المصنوعة من السليلوز الطبيعي (ألفا-سليلوز، بما في ذلك القطن أو لب الخشب) من خلال تفاعلات الألكلة والإيثر. تنقسم إيثرات السليلوز إلى منتجات أيونية وغير أيونية، والمنتجات الأيونية هي أساسًا كاربوكسي ميثيل السليلوز (CMC)، بينما تشمل المنتجات غير الأيونية ميثيل السليلوز (MC)، وهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC)، وإيثيل السليلوز (EC)، وهيدروكسي إيثيل السليلوز (HEC)، وهيدروكسي بروبيل السليلوز (HPC) وما إلى ذلك.

يُعدّ HPMC مسحوقًا أبيض، عديم الطعم، والرائحة، وغير سام، وغير متغير تمامًا في جسم الإنسان ويُفرز. إنه قابل للذوبان بسهولة في الماء، ولكنه غير قابل للذوبان في الماء الساخن. يتمتع HPMC بخصائص ممتازة في التثخين، والتشحيم، وتكوين الأغشية، والتشتت، وحماية الغرويات، واحتباس الرطوبة، والالتصاق، ومقاومة الأحماض والقلويات، ومقاومة الإنزيمات، إلخ. ويُستخدم على نطاق واسع في البناء، والطلاء، والأدوية، والأغذية، والمنسوجات، وحقول النفط، ومستحضرات التجميل، ومنظفات الغسيل، والخزفيات، والحبر، وعملية البلمرة الكيميائية.

2- الوضع الإنتاجي المحلي والأجنبي

2.1 الوضع الإنتاجي الأجنبي

تم تطوير إيثرات السليلوز القابلة للذوبان في الماء وإدخالها في الإنتاج في الدول الصناعية الأجنبية منذ منتصف الثلاثينيات من القرن الماضي، وتطورت بسرعة في الخمسينيات، وقد شكلت صناعة ضخمة مع المنتجات الأيونية وغير الأيونية كمنتجات رئيسية.

في الوقت الحاضر، بلغت الطاقة الإنتاجية العالمية الإجمالية لإيثر السليلوز 500,000 طن، منها 67% من النوع الأيوني. بلغ الإنتاج العالمي الإجمالي لعام 2000 حوالي 470,000 طن، وكان إيثر السليلوز غير الأيوني أقل بكثير من إيثر السليلوز الأيوني. ويعود ذلك إلى أن سعر إيثرات السليلوز غير الأيونية أعلى بشكل عام، بينما تُستخدم إيثرات السليلوز الأيونية في الغالب في إنتاج CMC نظرًا لانخفاض سعرها. لا تستطيع سوى عدد قليل من الدول ذات الصناعات المتقدمة في الولايات المتحدة الأمريكية وأوروبا واليابان تحقيق إنتاج واسع النطاق. يوضح الجدول أدناه الطاقة الإنتاجية وأنواع إيثرات السليلوز القابلة للذوبان في الماء التي تُنتج في الدول الرائدة في العالم.

الولايات المتحدة الأمريكية وألمانيا هما من المنتجين الرائدين في العالم للسليلوز القابل للذوبان في الماء، مع وجود مرافق إنتاج واسعة النطاق وتكنولوجيا إنتاج متقدمة. استوردت كوريا الجنوبية واليابان في آسيا التكنولوجيا والمعدات من ألمانيا والولايات المتحدة لتنظيم الإنتاج، حيث بلغت الطاقة الإنتاجية مستوى 10,000 طن أو تجاوزته، مما جعلهما من المنتجين الرائدين في العالم. تُستخدم سلسلة MC بشكل أساسي في البناء في العالم، ويصل استخدامها في البناء إلى أكثر من 50% في أوروبا والولايات المتحدة. تجدر الإشارة بشكل خاص إلى كوريا، حيث وصلت صناعة السليلوز القابل للذوبان في الماء، التي بدأت لبناء استاد الألعاب الأولمبية في عام 1988، إلى حجم 18,500 طن/سنة في السنوات العشر الماضية تقريبًا.

2.2 الوضع الإنتاجي المحلي

بدأ الإنتاج الصناعي لمنتجات إيثر السليلوز في الصين في منتصف الستينيات من القرن الماضي عندما بدأ معهد ووكسي للأبحاث والتصميم الكيميائي، ومصنع لوتشو الكيميائي، ومصنع هويان الكيميائي في البحث وتطوير HPMC، وفي السنوات الأخيرة، تقدمت تكنولوجيا HPMC بشكل ملحوظ، وزاد الطلب عليها بمعدل 15% سنويًا. في الوقت الحاضر، تُعدّ الشركات المصنعة الرئيسية لـ HPMC في الصين هي شركة Feicheng Ruitai Fine Chemical Co. Ltd. ومصنع لوتشو الكيميائي. من بينها، تم إصلاح وتوسيع مصنع تيانبو الكيميائي الدقيق التابع لمصنع لوتشو الكيميائي ليكون لديه طاقة إنتاجية إجمالية تبلغ 1400 طن/سنة من HPMC وميثيل السليلوز (MC) في أوائل عام 1999.

وفقًا للإحصائيات، في عام 2002، كانت الطاقة الإنتاجية لـ HPMC في الصين 3500 طن/سنة، لكن الإنتاج الفعلي كان 2000 طن فقط، وكانت الشركات المصنعة الرئيسية تقع في مقاطعات خبي، وشاندونغ، وهونان، وفوجيان، وسيتشوان، وتشجيانغ، وشآنشي.

3- تكنولوجيا الإنتاج

3.1 الوضع التكنولوجي المحلي والأجنبي

في الوقت الحاضر، تتضمن تكنولوجيا إنتاج إيثر السليلوز غير الأيوني الأكثر تقدمًا في العالم شركة داو للكيماويات الأمريكية، وشركة شينيتسو للكيماويات اليابانية، وشركة سامسونج للكيماويات الدقيقة الكورية، وقد أدخلت تكنولوجيا من شركة داو للكيماويات الأمريكية وشركة Loedige الألمانية على التوالي.

تعتمد عملية إنتاج HPMC المحلية بشكل عام الإنتاج المتقطع، لكن التكنولوجيا متخلفة نسبيًا، وهناك عيوب في مراقبة جودة منتجاتها، وهناك اختلافات في جودة كل منتج من الغلايات.

مقارنة بالتكنولوجيا الأجنبية، فإن التكنولوجيا المحلية تعاني من عيب واضح من حيث التكنولوجيا، والمعدات، والحجم، وخدمة ما بعد البيع، وحماية البيئة، والتحكم الذاتي، وخاصة في الجوانب التالية (انظر الجدول 2).

3. 2 Introduction to the production process

The production process of cellulose ether has its commonality, that is, refined cotton or wood pulp is impregnated by liquid caustic soda, pressed to remove the excess lye, to obtain alkali cellulose, then add solvent, etherification agent, under a certain temperature and pressure for etherification reaction, the reaction end point is subject to the required degree of etherification, and then neutralized and washed, dried, crushed, etc. to obtain finished products.

The chemical reaction equation for the production of HPMC using chloromethane and propylene oxide as etherifying agents is:

Rcell - OH + NaOH + CH3Cl + CH2OCHCH3

　　　→Rcell - O - CH2OHCHCH3 + NaCl + H2O

The advanced foreign production technology all adopt the one-step method to produce HPMC, and its production process is shown in Figure 2:

Figure HPMC production process flow chart

The key equipment for the production of HPMC is the reactor, dryer, granulator, pulverizer, etc. At present, many foreign manufacturers are using the equipment produced in Germany. The equipment produced in China, whether in terms of production capacity or manufacturing quality, cannot meet the needs of high quality HPMC production.

The German All-In-One Reactor can be used to complete multiple process steps in one machine, with automatic control, stable product quality and safe and reliable operation.

The main raw materials for the production of HPMC are refined cotton, sodium hydroxide, chloromethane and propylene oxide. The consumption quotas are shown in the table below (according to foreign technology).

4. Suggestions for the development of HPMC projects

4. 1 Good development opportunities for the construction of HPMC projects in China

في عامي 2001 و 2003، أصدرت لجنة الدولة للاقتصاد والتجارة الدفعتين الثانية والثالثة من خطة توجيه المشاريع الوطنية للتحويل التقني الرئيسية "المزدوجة العالية والواحدة الممتازة" (أي تصنيع التكنولوجيا المتقدمة، وتحويل الصناعات التقليدية بواسطة تكنولوجيا الجامعة والتكنولوجيا المتقدمة والقابلة للتطبيق، وتحسين المنتجات الرئيسية وهيكل التكنولوجيا)، والتي أشارت بوضوح إلى أنه ينبغي تطوير المنتجات الكيميائية الدقيقة الخاصة، وخاصة تلك التي لديها فجوة كبيرة في السوق المحلية والمنتجات والتقنيات الرئيسية، في الصين. كما أشارت بوضوح إلى أنه ينبغي التركيز على تحويل المنتجات الكيميائية الدقيقة الخاصة، وخاصة تلك التي تعاني من نقص كبير في السوق المحلية وتعتمد بشكل رئيسي على الواردات، مثل هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز، على تحسين درجة وعمق معالجة المنتجات الحالية وزيادة مواصفات المنتجات. لا يوضح هذا التوجه السياسي فقط أن HPMC هو منتج يعاني من نقص كبير في السوق المحلية ويعتمد بشكل رئيسي على الواردات، بل يشير أيضًا إلى السياسة الوطنية لتشجيع تطوير المنتجات الكيميائية الدقيقة الخاصة.

في عام 2000، اقترحت جمعية صناعة الأثير السليلوزي الصينية تطوير مشتقات السليلوز والمنتجات الكيميائية الدقيقة الأخرى بقوة، وفي خطة تعديل الهيكل الصناعي، تم اقتراح التركيز على تطوير الأثير السليلوزي غير الأيوني، وخاصة منتجات MC / HPMC؛ اقترحت جمعية صناعة الكلور القلوي الصينية فكرة تطوير منتجات MC / HPMC في خطة تطوير المنتجات النهائية لمنتجات الكلور؛ معهد أبحاث الاستثمار التابع للجنة التخطيط الحكومية والصين

قام معهد الاستثمار التابع للجنة التخطيط الحكومية وجمعية الهندسة الاستشارية الصينية بالإضافة إلى الحكومات المحلية بإدراج MC / HPMC كمشروع تطوير رئيسي.

وفقا للخبرات الخارجية في تطوير منتجات السليلوز، فإن الطلب الوطني على منتجات HPMC آخذ في الازدياد مع تطور الاقتصاد. الصين هي واحدة من أسرع الاقتصادات نموا في العالم، لذلك، فإن تطبيق HPMC في الصين واعد للغاية، وهو وقت مناسب لتطوير هذا المشروع.

4. 2 توجد إمكانات سوقية ضخمة لمنتجات HPMC في الصين

في الوقت الحاضر، لا يزال سوق الأثير السليلوزي في الصين يهيمن عليه المنتجات الأيونية (CMC)، والتي تمثل أكثر من 95٪ من إجمالي الاستهلاك، بينما تمثل الأثير السليلوزي غير الأيوني (MC، HPMC، HEC، إلخ) 5٪ فقط من إجمالي الاستهلاك، بينما في الدول المتقدمة في أوروبا وأمريكا، يمثل استهلاك هذين النوعين من المنتجات 50٪ لكل منهما. لا يزال لدى CMC سوق كبير فقط بسبب سهولة تصنيعه وانخفاض سعره، ولكن بعض أجزاء السوق التقليدية قد تم استبدالها بالأثير غير الأيوني. من المتوقع أنه مع تحسين عملية تصنيع الأثير غير الأيوني واكتمالها، سيتم تخفيض التكلفة وسيكون استهلاك الأثير غير الأيوني في اتجاه تصاعدي عام. وفقًا لصناعة السليلوز الصينية والشركات المصنعة الأجنبية، في السنوات القليلة القادمة، يمكن أن يصل الطلب الصيني على MC / HPMC إلى معدل نمو سنوي قدره 15٪، وذلك بناءً على الأسباب التالية: أولاً، مع نجاح ترشح بكين لأولمبياد 2008، سيتحقق بناء ملاعب الألعاب الأولمبية والبنية التحتية الحضرية تدريجياً مستوى متقدم دوليًا. كإضافة ممتازة للبناء والطلاء، سيتم استخدام MC / HPMC على نطاق واسع، وهذا سيعمل كأثر توضيحي لدفع صناعة البناء والطلاء لاستخدام منتجات MC / HPMC بكميات كبيرة على مستوى البلاد. ثانياً، مع شيوع الخرسانة التجارية الحضرية وانخفاض سعر منتجات السليلوز، يمكن إضافة عدد كبير من الخرسانة التجارية بمنتجات MC / HPMC لتعزيز الخصائص الريولوجية وأداء الاحتفاظ بالماء، واستبدال إضافات الأسمنت الحالية تدريجياً، سيكون لدى MC / HPMC آفاق تطبيق واسعة. ثالثاً، سيؤدي تطوير صناعة PVC المحلية إلى زيادة الطلب على MC / HPMC. من المتوقع أن يصل إنتاج PVC في الصين عام 2005 إلى 4 ملايين طن، والكمية المطلوبة من HPMC من 1200 إلى 1400 طن. رابعاً، في مجال الطب والغذاء، مع وعي الناس بالصحة والبيئة، سيحل MC / HPMC، الذي لا يضر بالفسيولوجيا ولا يلوث البيئة، محل CMC تدريجياً، وسيتم تطويره بسرعة.

وفقا للتحليل أعلاه، بحلول عام 2006، من المتوقع أن يكون الطلب على سوق MC / HPMC في الصين 4000-5000 طن. لهذا السبب، اعتبرت الشركات المصنعة الأجنبية الكبرى الصين أكبر سوق محتمل، وقد وسعت طاقتها الإنتاجية لطرد السوق الصينية.

4. 3 إنشاء مشاريع HPMC له فوائد اقتصادية جيدة

وفقا للتقدير الأولي، ووفقا للطلب السوقي الحالي في الصين، فإن إجمالي الاستثمار لبناء مصنع HPMC بطاقة إنتاجية سنوية قدرها 6000 طن على مستوى الإنتاج العالمي يبلغ حوالي 400 مليون يوان (بما في ذلك رأس المال العامل)، وبعد تشغيل المصنع، سيكون متوسط سعر بيع المنتج 65000 يوان / طن، وسيكون متوسط الإيرادات السنوية من المبيعات 390 مليون يوان، وسيكون متوسط الربح السنوي 150 مليون يوان، وسيكون متوسط ضريبة الدخل السنوية 46.77 مليون يوان. متوسط ضريبة الدخل السنوية هو 46.77 مليون يوان. وفقًا لتقييم الفائدة الاقتصادية، فإن معدل ربح استثمار المشروع مرتفع جدًا، حيث يصل إلى 36٪، ومعدل ربح الاستثمار والضريبة 46٪، ومعدل العائد الداخلي المالي 30٪، لذلك فإن الفائدة الاقتصادية كبيرة جدًا. بعد تشغيل المشروع، لن يستغرق الأمر سوى 3 سنوات لاسترداد الاستثمار بالكامل.

يمكن ملاحظة أنه في الوقت المناسب المواتي الحالي، فإن التطوير القوي لمشروع HPMC لا يتوافق فقط مع سياسة التنمية الصناعية الوطنية والصناعية، لتلبية احتياجات السوق المحلية المتزايدة، بل يمكنه أيضًا تقصير الفجوة بين صناعة السليلوز في الصين والدول المتقدمة الأجنبية، وتعزيز التنمية الاقتصادية الوطنية، وخلق فوائد اقتصادية ضخمة للمؤسسات.