El mercado de NMP es enorme y muestra una tendencia ascendente

En los últimos 5-10 años, debido al rápido desarrollo de la industria de la batería de litio, la escala de consumo de NMP ha crecido rápidamente. El consumo de NMP en China en 2022 es de aproximadamente 1,52 millones de toneladas, de las cuales el consumo en el campo de la batería de litio es de aproximadamente 1,428 millones de toneladas, lo que representa el 94.0% del consumo total en China. Con la expansión continua del nuevo mercado de vehículos energéticos, la demanda de baterías de litio también ha aumentado. Se espera que para 2025, el consumo de NMP de China alcance los 3,44 millones de toneladas. Entre 2022 y 2025, la tasa de crecimiento anual compuesta de consumo fue de alrededor del 31,3%.

Además de ser utilizado en el campo de las baterías de iones de litio, NMP puede usarse como un agente de limpieza del panel de visualización de semiconductores y eliminación de semiconductores en el campo de productos químicos electrónicos. En la síntesis de polímeros, se puede usar como un disolvente de reacción para polímeros especiales como para aramida, polifenileno sulfuro (PPS) y poliimida (PI).

1. Tecnología de síntesis de NMP

En la síntesis de NMP, la gran mayoría de las empresas de producción adoptan la ruta de proceso de deshidrogenación de 1,4-butanodiol (BDO) para producir GBL, seguido de aminación y condensación para preparar NMP. Mitsubishi Chemical utiliza la hidrogenación de anhídrido maleico para producir GBL, seguido de aminación y condensación para obtener NMP.

La producción industrial de NMP se realiza anteriormente y el proceso de producción es maduro. En la actualidad, la hoja de ruta de tecnología industrial de la producción de NMP en todo el mundo es principalmente la condensación de GBL y monometilamina para producir NMP. De acuerdo con diferentes condiciones de reacción, se puede dividir en reacción no catalítica y reacción catalítica, siendo el primero el proceso de producción adoptado por la mayoría de las empresas de producción.

E. Spath et al. Desarrollaron la condensación catalítica de GBL y monometilamina para producir NMP. en 1936, y luego fue industrializado por BASF en Alemania y GAF en los Estados Unidos. Actualmente es la tecnología de producción NMP más utilizada. Debido a la alta temperatura y presión requeridas para los procesos de producción no catalíticos de NMP, los altos requisitos de los equipos, el alto consumo de energía y el uso de catalizadores para reducir las condiciones de reacción y ahorrar energía. Por lo tanto, en los últimos años, muchos investigadores tanto a nivel nacional como internacional han comenzado a prestar atención al papel de los catalizadores en este proceso. En 2008, la química de los peras coreanos adoptó la tecnología de síntesis catalítica del tamiz molecular ZSM ZSM, que puede reducir las condiciones de reacción hasta cierto punto.

En China, Sinopec adopta la tecnología de procesos de amoniación de CU Zn Cr Zr Catalyst BDO para producir NMP. Aunque los procesos catalíticos tienen ventajas obvias, debido a algunos problemas técnicos y de ingeniería (como la vida útil de Catalyst), actualmente hay pocas aplicaciones industriales.

La producción de NMP de Mickey Chemical adopta un proceso catalítico, y su nuevo catalizador de cerio de tierras raros compuesto de tamiz molecular autodesarrollado puede acelerar efectivamente la velocidad del circuito cerrado NMH intermedio.

2. El mercado de reciclaje y purificación de NMP tiene amplias perspectivas

La industria de NMP no tiene un alto umbral de entrada, y debido a la prosperidad continua de la industria de las baterías de litio aguas abajo, cada vez más empresas comienzan a producir NMP, lo que resulta en una escala de la industria cada vez más grande. Como solvente, la gran mayoría de NMP se puede reciclar y reutilizar, lo que puede ahorrar costos y reducir su impacto en el medio ambiente. Según los datos de la industria, la producción de baterías eléctricas de 1GWH requiere 1500 toneladas de NMP. Con el rápido crecimiento de la producción de baterías de energía nacional, el mercado para el reciclaje y la purificación de NMP se está desarrollando rápidamente. Desde 2021, el mercado de reciclaje y purificación de NMP ha mostrado un crecimiento explosivo. En el mismo año, China lanzó una gran cantidad de dispositivos de reciclaje y purificación de NMP, con una capacidad de reciclaje anual total de más de 400000 toneladas. Según la tendencia de la producción de baterías de energía en 2022, 825000 toneladas de NMP deberán reciclar y purificar durante todo el año, con una capacidad de recuperación y purificación que excede un millón de toneladas.

En la actualidad, los nuevos vehículos de energía se han convertido en la tendencia de desarrollo principal, y China es el mercado de producción y consumo más grande para nuevos vehículos de energía y baterías eléctricas. Se espera que en los próximos años, la tasa de crecimiento anual sea del 20% al 30%, y el reciclaje y la purificación de NMP aún tienen un buen potencial de desarrollo del mercado.

Hay dos modos principales de reciclaje de NMP: uno es que los usuarios de NMP se auto reciclan y formen circulación interna, y el otro es confiar a los fabricantes para refinar o comprar productos NMP refinados por los fabricantes. Entre las empresas de producción de NMP, hay aquellos que se especializan en productos sintéticos o reciclados, así como aquellos con capacidades sintéticas y de reciclaje.

3. Tecnología de reciclaje de NMP

La tecnología de recuperación y purificación de NMP incluye dos partes: recuperación y purificación. Actualmente, los principales procesos de tratamiento para la recuperación del gas de la cola NMP incluyen condensación+proceso de adsorción de ruedas de panal, condensación+proceso de pulverización de agua y proceso de pulverización de agua de varias etapas.

1) Condensación+proceso de adsorción:

En primer lugar, enfríe los gases de escape de recubrimiento, recolecte la mayor parte del NMP y luego trate el gas de escape para cumplir con el estándar a través de una rueda de adsorción. Al mismo tiempo, el gas de escape desorbido regresa a la parte delantera.

2) Proceso de pulverización de agua:

Utilizando la excelente solubilidad de agua de NMP, el agua se usa para absorber NMP, lo que logra las emisiones de escape estándar.

Cada proceso tiene su propio alcance de aplicación, ventajas y desventajas, y debe seleccionarse en función de las condiciones de producción reales y la experiencia de ingeniería. Cuando NMP se transfiere de gases de escape a solución acuosa o se condensa en líquido, forma líquido de desechos de NMP, y su pureza a menudo no cumple con los requisitos de producción de baterías, lo que requiere una purificación adicional antes de la reutilización.

4. Tecnología de purificación de NMP

El líquido de desechos de NMP generalmente contiene otras impurezas orgánicas como NMP, agua, aminas, etc. Debido al uso directo de NMP de grado de batería en la producción de electrodos, se requieren requisitos de alta pureza para mantener la consistencia de la batería. Por lo tanto, se requieren requisitos de pureza estrictos para el reciclaje.

En la actualidad, el NMP de grado electrónico de reciclaje general adopta la tecnología de destilación, pero la diferencia radica en las diferencias en el proceso y el diseño del equipo central, lo que resulta en diferencias significativas en la calidad del producto y la tasa de recuperación que se puede lograr. En el contexto de los altos precios de NMP y un aumento en el uso, la tendencia eligiendo la tendencia de alta calidad, alto rendimiento y bajo consumo.

En China, el sistema de purificación de líquidos de Waste Liquid Protection NMP de Tianjin Zhongfu utiliza tecnologías centrales como la tecnología de pretratamiento, la tecnología de destilación de precisión, la filtración de alta precisión y la adsorción, la optimización de la red de intercambio de calor y otras tecnologías de mejora de procesos para purificar los solventes NMP a la batería a la batería. nivel. Se informa que la protección ambiental de Zhongfu es una empresa temprana en el desarrollo de la tecnología de purificación de NMP. Ya en 2014, cooperó con BYD para llevar a cabo la investigación y el desarrollo de la purificación de solventes de NMP y la tecnología de utilización de recursos, así como la transformación de los logros. Fue el primero en construir un dispositivo de purificación de solvente NMP en China, logrando la purificación de la planta y la reutilización de NMP. Posteriormente, se pusieron en funcionamiento múltiples conjuntos de proyectos de purificación de solventes NMP, con más de 30 casos relacionados. Hemos colaborado con múltiples compañías líderes en la industria de las baterías de litio, incluidas BYD, Yiwei Lithium Energy, Haichen New Energy y Bangpu Recycling, y tienen una buena reputación del mercado en el campo de purificación de NMP.