衛(wèi)星化學公告,9月17日,由衛(wèi)星化學股份有限公司完成的乙烯四聚高選擇性制高純1-辛烯中試技術(shù)開發(fā)項目,在北京通過了由中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織的成果鑒定。由中國工程院院士、華南理工大學校長張立群,中國化工學會教授級高工王玉慶等7位專家組成的鑒定委員會一致認為,該技術(shù)整體達到國際先進水平,1-辛烯純度指標優(yōu)于國內(nèi)外同類產(chǎn)品水平,高產(chǎn)1-辛烯技術(shù)填補了國內(nèi)空白,具備了進一步開發(fā)、設(shè)計、建設(shè)萬噸級工業(yè)化裝置的基礎(chǔ)。
鑒定意見指出,項目組創(chuàng)制了新型金屬催化劑、開發(fā)了新型聚合工藝,并采用自主設(shè)計的設(shè)備。項目實現(xiàn)了高選擇性地生成1-己烯和1-辛烯;實現(xiàn)了高純1-辛烯的穩(wěn)定生產(chǎn);實現(xiàn)了1-辛烯產(chǎn)物的高效分離;實現(xiàn)了反應(yīng)系統(tǒng)的長周期運行。同時,該項目成果具有自主知識產(chǎn)權(quán)。生產(chǎn)出的1-辛烯產(chǎn)品經(jīng)檢測純度高于99.2%,分別在一些企業(yè)的不同產(chǎn)品領(lǐng)域試用,達到或優(yōu)于進口產(chǎn)品性能,市場應(yīng)用前景廣闊。
據(jù)悉,α-烯烴是制約我國POE、高端聚烯烴和高端潤滑油產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵原料。高碳α-烯烴的主要核心技術(shù)完全被國外公司掌握,無論是高性能催化劑,還是聚合工藝及關(guān)鍵設(shè)備,均缺乏同等質(zhì)量的國產(chǎn)替代產(chǎn)品。我國每年除了大量進口α-烯烴外,同時大量進口它們的衍生產(chǎn)品。
α-烯烴綜合利用高端新材料產(chǎn)業(yè)園
2023年6月17日,公司與國家東中西區(qū)域合作示范區(qū)(連云港徐圩新區(qū))管委會簽署《徐圩新區(qū)投資項目合作協(xié)議書》,公司擬在連云港徐圩新區(qū)投資新建α-烯烴綜合利用高端新材料產(chǎn)業(yè)園項目,該項目總投資約257億元。衛(wèi)星化學表示,公司在徐圩新區(qū)擬登記注冊獨立法人公司,自籌資金投資新建α-烯烴綜合利用高端新材料產(chǎn)業(yè)園項目。該項目總投資約257億元,其中,固定資產(chǎn)投資約208億元,建設(shè)內(nèi)容主要包括250萬噸/年α-烯烴輕烴配套原料裝置、5套10萬噸/年α-烯烴裝置、3套20萬噸/年P(guān)OE裝置、2套50萬噸/年高端聚乙烯(茂金屬)、2套40萬噸/年P(guān)VC綜合利用及配套裝置、1.5萬噸/年聚α-烯烴裝置、5萬噸/年超高分子量聚乙烯裝置、副產(chǎn)氫氣降碳資源化利用裝置、LNG儲罐(以項目備案為準)。
據(jù)連云港新聞報道,項目全面建成后,有望實現(xiàn)年產(chǎn)值480億元,利稅超110億元。同時,能夠帶動下游綠色氫能、高端聚烯烴、新型高分子材料等產(chǎn)業(yè)向園區(qū)集聚,形成若干“百萬噸級”產(chǎn)業(yè)鏈條,為連云港石化產(chǎn)業(yè)基地打造萬億級石化產(chǎn)業(yè)集群提供堅實助力。
α-烯烴
α-烯烴是制約我國POE、高端聚烯烴和高端潤滑油產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵原料,每年除了大量進口α-烯烴外,同時大量進口它們的衍生產(chǎn)品。作為聚烯烴共聚單體的α-烯烴,多為 C4-C8 烯烴,其中 1-丁烯、1-己烯、1-辛烯與乙烯 共聚可以制備高密度聚乙烯(HDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)和聚烯烴彈性體(POE), 用作高級潤滑油的合成原料,用于生產(chǎn)增塑劑醇和洗滌劑醇等。還可與乙烯、丙烯共聚制 備丙烯/乙烯/丁烯三元無規(guī)聚丙烯,或者與丙烯共聚制備丁烯共聚聚丙烯等。
碳數(shù)范圍分布很寬(C4~C40)。α-烯烴按其碳鏈長度有不同的應(yīng)用,有廣泛用途的是碳數(shù)范圍為C6~C18(或C20)的直鏈α-烯烴。其中,應(yīng)用最為廣泛的品種是C4、C6和C8等組分。如,1-丁烯、1-己烯和1-辛烯可用來生產(chǎn)高密度聚乙烯(HDPE)和線型低密度聚乙烯(LLDPE)共聚單體,用以提高其抗撕裂和拉伸強度,占α-烯烴總消費量的50%以上。
α-烯烴種類及用途
在工業(yè)上,由于國外企業(yè)對線性α-烯烴技術(shù)封鎖以及高價技術(shù)轉(zhuǎn)讓費,我國每年需要從國 外進口大量高碳α-烯烴。制備高碳α-烯烴所用乙烯齊聚技術(shù)難點在于催化劑價格昂貴, 催化活性和選擇性缺陷,以及副產(chǎn)物易堵塞管道等一系列問題,國內(nèi)廠商大多處在小試階段。
α-烯烴生產(chǎn)方式
蠟裂解法
石蠟裂解法分為熱裂解法和催化裂解法。主要以餾程為 350 ℃~480 ℃的精制蠟作為原料,裂解生成的直鏈 α- 烯烴,生成物中 α- 烯烴質(zhì)量分數(shù)在5%~30%,絕大多數(shù)為直鏈 α- 烯烴。
混合 C4 分離法
該方法來自熱裂解裝置或者催化裂化裝置。工藝流程為利用萃取法脫除丁二烯,化學法脫除異丁烯后,用精密精餾或催化萃取生產(chǎn)高純 1- 丁烯;當采用催化裂化的 C4 餾分作原料時,先脫除丁二烯后,經(jīng)脫硫、脫水、加氫脫除二烯烴和炔后,再經(jīng)二聚脫除殘余的異丁烯,最終精餾制得高純 1- 丁烯。
乙烯齊聚法
乙烯齊聚是以乙烯為原料,在催化劑作用下,經(jīng)齊聚反應(yīng)制備 α- 烯烴的工藝。通過使用乙烯齊聚法可生產(chǎn) C4~C40 的偶數(shù)碳線性 α- 烯烴。其主要工藝主要有 Gulf法、Ethyl 法、SHOP 法和 Linde 法等。
植物油法
主要工藝為植物油加氫制得脂肪醇,經(jīng)脫水生成 α- 烯烴,該技術(shù)早在二戰(zhàn)之前就已實現(xiàn)工業(yè)化,其產(chǎn)品的碳數(shù)取決于原料的碳數(shù),而天然植物油絕大多數(shù)為 C12~C18 范圍的脂肪酸甘油三酯,因此,得到的 α- 烯烴碳數(shù)一般為 C12~C18。
費托合成法
費托合成法又叫萃取分離法,該技術(shù)是從煤制油的費托合成過程中的富含 α- 烯烴物流中經(jīng)過預(yù)分離、含氧有機物脫除、超精餾萃取蒸餾、干燥和精煉等步驟分離出優(yōu)質(zhì)的α-烯烴。煤炭間接液化產(chǎn)生的輕質(zhì)烴類含有超過 60%的 α- 烯烴,且不含硫、氮、芳烴等雜質(zhì),因此,煤制油是生產(chǎn)α-烯烴的一種重要的高端有機原料。利用煤制油生產(chǎn) α- 烯烴有利于煤制油企業(yè)多元化、精細化發(fā)展。我國煤制油項目較多,該工藝可成為煤制油企業(yè)生產(chǎn) α- 烯烴的首選方案。
傳統(tǒng)發(fā)展是將費托產(chǎn)品的烯烴進行加氫處理,生產(chǎn)以常規(guī)穩(wěn)定輕烴和液體石蠟為主要產(chǎn)品,但這種發(fā)展模式將與石化發(fā)展路線和地煉企業(yè)進行直接競爭,尤其是 2020 年初由于疫情及國際油價的斷崖式下降,造成了煤制油企業(yè)的嚴重虧損。因此,為發(fā)揮煤制油的獨特優(yōu)勢,應(yīng)根據(jù)費托合成的產(chǎn)品無芳烴、無硫氮、α- 烯烴豐富的優(yōu)勢進行多元化發(fā)展,豐富工藝產(chǎn)品路線。
國內(nèi)a-烯烴工業(yè)化進展情況
1998年中石油率先開展1-己烯的成套技術(shù)開發(fā),并且繼承了催化劑、工藝和成套工程化技術(shù),從實驗室到小試、中試和萬噸級的工業(yè)生產(chǎn)裝置。
2007年燕山石化建成并投產(chǎn)了國內(nèi)首套5萬噸/年己烯-1工業(yè)裝置,并一次開車成功,是1-己烯自主化生產(chǎn)開端。
2013年燕山石化建設(shè)國內(nèi)首套1-已烯工業(yè)化裝置,預(yù)計年產(chǎn)5萬噸1-已烯工業(yè)化產(chǎn)品,采用燕山石化和石油化工研究院大慶化工研究中心自主開發(fā)的乙烯齊聚合成1-己烯工藝技術(shù)。
2016年茂名石化立項投資建設(shè)年產(chǎn)能16000噸的國內(nèi)首套1-辛烯生產(chǎn)裝置。1-辛烯和1-己烯的設(shè)計產(chǎn)能分別為10000噸、6000噸
2020年中海殼牌三期乙烯項目新增150萬噸/年乙烯規(guī)模,其中存在a-烯烴、聚a-烯烴、茂金屬聚乙烯的生產(chǎn)裝置計劃,這是殼牌的生產(chǎn)技術(shù)在亞太地區(qū)的首次應(yīng)用。
2020年浙江石化二期2000萬噸/年煉油裝置,下游配套的45萬噸/年FDPE裝置和5萬噸/年1-己烯生產(chǎn)裝置,計劃在2025年前后投產(chǎn)運行。
2021年山西煤化所合成氣直接制a-烯烴300噸/年工業(yè)示范裝置實現(xiàn)長周期穩(wěn)定運行。
2021年大慶石化國內(nèi)首套3000噸級1-辛烯合成工業(yè)試驗裝置建成可實現(xiàn)1-己烯5000噸1年、1辛烯2500噸/年和癸烯1300噸1-己烯2500噸/年的靈活切換產(chǎn)品高檔合成潤滑油基礎(chǔ)油原料等。
2022年寧煤公司8000噸/年的費托油品制備α-烯烴中試分離項目打通全流程,實現(xiàn)一次試車成功。產(chǎn)出合格的C6C8烷烯烴產(chǎn)品,兩項產(chǎn)品純度均達到99%以上。