國(guó)內(nèi)α-烯烴技術(shù)進(jìn)展大盤(pán)點(diǎn)

2023-06-09   來(lái)源：潤(rùn)滑油情報(bào)

    α-烯烴應(yīng)用廣泛，主要用于合成聚乙烯。線性α-烯烴是指雙鍵位于分子鏈端部的直鏈單烯烴，在工業(yè)生產(chǎn)中通常指C4+的高碳直鏈端烯烴。

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），還可與乙烯、丙烯共聚制備丙烯/乙烯/丁烯三元無(wú)規(guī)聚丙烯，或者與丙烯共聚制備丁烯共聚聚丙烯等。其中用于聚烯烴共聚的α－烯烴，占到總消費(fèi)規(guī)模的70%及以上。

表1：α-烯烴主要用途

我國(guó)α-烯烴現(xiàn)狀
 

海外Shell公司、ChevronPhillips公司、Sasol公司、Dow和ExxonMobil公司占據(jù)了α-烯烴市場(chǎng)，合計(jì)產(chǎn)能占全球總產(chǎn)能的78%。目前，我國(guó)進(jìn)口的聚乙烯品種中，大部分為相對(duì)高端的聚乙烯牌號(hào)，而此類(lèi)牌號(hào)在我國(guó)供應(yīng)嚴(yán)重不足，主要原因在于共聚單體的差異。我國(guó)聚烯烴品種中，大部分應(yīng)用1-丁烯作為聚乙烯的共聚單體，其中LLDPE采用1-丁烯作為共聚單體的比重超過(guò)90%，這就造成了我國(guó)聚乙烯的牌號(hào)同質(zhì)化較為嚴(yán)重，低端產(chǎn)品供應(yīng)充足，而高端產(chǎn)品供應(yīng)不足的結(jié)構(gòu)化問(wèn)題。

隨著聚乙烯（PE）品質(zhì)升級(jí)的需要、POE產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及表面活性劑、潤(rùn)滑油等下游行業(yè)的不斷發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)α-烯烴的需求量穩(wěn)步增加，國(guó)內(nèi)企業(yè)紛紛加快布局α-烯烴產(chǎn)能，主要包括中石油、中石化、民營(yíng)煉化等企業(yè)。

目前，我國(guó)1-丁烯供應(yīng)能力較強(qiáng)，1-己烯產(chǎn)能不足但規(guī)劃項(xiàng)目較多，1-辛烯技術(shù)正在尋求突破。

1-丁烯

主要的生產(chǎn)方法是乙烯裝置及煉廠催化裂解裝置副產(chǎn)C4餾分和乙烯二聚工藝。最早的1-丁烯分離裝置是齊魯石化公司從日本引進(jìn)的生產(chǎn)能力1.5 萬(wàn)噸/年裝置，現(xiàn)在整套設(shè)備早已實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。伴隨著煤制烯烴及石油煉化一體化的發(fā)展，混合C4 產(chǎn)量不斷增多，采用分離法生產(chǎn)1-丁烯 的項(xiàng)目也在逐年增加。2022年國(guó)內(nèi)1-丁烯產(chǎn)能約為108萬(wàn)噸/年，預(yù)計(jì)2027年產(chǎn)能將超過(guò)200萬(wàn)噸/年。

1-己烯

主要生產(chǎn)方法有石蠟裂解、乙烯齊聚、乙烯三聚和費(fèi)托合成法。乙烯齊聚法的產(chǎn)物復(fù)雜，分離困難，目前主要的技術(shù)擁有者包括ChevronPhillips、BPAmoco、INEOS等。在中石化、中石油乙烯三聚制1-己烯工藝技術(shù)的成功開(kāi)發(fā)，打破了國(guó)外壟斷。目前國(guó)內(nèi)乙烯三聚法在純度、產(chǎn)率方面較高，但產(chǎn)能仍然較小。據(jù)悉，國(guó)內(nèi)處于擬在建和規(guī)劃的1-己烯試驗(yàn)和工業(yè)項(xiàng)目有10個(gè)左右。

1-辛烯

主要生產(chǎn)方法是乙烯齊聚、乙烯四聚和費(fèi)托合成法。其中，乙烯四聚法因具有產(chǎn)物選擇性高、純度高、原子經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)最受關(guān)注。費(fèi)托合成法僅Sasol公司實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)寧煤公司已完成費(fèi)托油品制備α-烯烴中試分離項(xiàng)目，可生產(chǎn)C6、C8烷烯烴。截至目前，國(guó)內(nèi)已有茂名石化、大慶石化和衛(wèi)星化學(xué)等建成千噸級(jí)1-辛烯合成工業(yè)試驗(yàn)裝置，還有多套試驗(yàn)裝置和工業(yè)項(xiàng)目正處于在建和規(guī)劃階段。

今后行業(yè)應(yīng)該繼續(xù)加強(qiáng)有關(guān)品種的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，降低成本，并盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，以提升我國(guó)聚乙烯和潤(rùn)滑油等行業(yè)的整體技術(shù)水平。

我國(guó)α－烯烴技術(shù)進(jìn)展

早在1998年，中石油已經(jīng)率先開(kāi)展1-己烯的成套技術(shù)開(kāi)發(fā)，并且繼承了催化劑、工藝和成套工程化技術(shù)，從實(shí)驗(yàn)室到小試、中試和萬(wàn)噸級(jí)的工業(yè)生產(chǎn)裝置。目前中石油大慶石化、獨(dú)山子石化，均有規(guī)�；�1-己烯生產(chǎn)裝置，以及下游配套的相應(yīng)聚烯烴生產(chǎn)牌號(hào)。中石油以1-己烯為單體，在LLDPE/FDPE裝置上生產(chǎn)鉻系、茂金屬，及Z-N等數(shù)幾十種高附加值聚乙烯產(chǎn)品。

2008年中國(guó)石化開(kāi)展了乙烯齊聚α－烯烴的生產(chǎn)研究，并在2013年完成了500噸/年的中試，在2014年完成了5萬(wàn)噸/年齊聚工藝包設(shè)計(jì)，并在2016年通過(guò)總部審核。目前中國(guó)石化暫無(wú)1-己烯和1-辛烯的生產(chǎn)裝置，但是茂名石化在建5萬(wàn)噸/年LAO裝置、1.2萬(wàn)噸/年P(guān)AO裝置、3000噸/年mPAO中試裝置，該項(xiàng)目可分離出1-己烯，1-辛烯等高純度單烯烴產(chǎn)品。詳細(xì)發(fā)展歷程如下：

1998年：中石油率先開(kāi)展1-己烯的成套技術(shù)開(kāi)發(fā)，并且繼承了催化劑、工藝和成套工程化技術(shù)，從實(shí)驗(yàn)室到小試、中試和萬(wàn)噸級(jí)的工業(yè)生產(chǎn)裝置。

2007年：燕山石化建成并投產(chǎn)了國(guó)內(nèi)首套5萬(wàn)噸/年己烯-1工業(yè)裝置，并一次開(kāi)車(chē)成功，是1-己烯自主化生產(chǎn)開(kāi)端。

2008年：中國(guó)石化開(kāi)展了乙烯齊聚α－烯烴的生產(chǎn)研究。

2013年：燕山石化建設(shè)國(guó)內(nèi)首套1-已烯工業(yè)化裝置，預(yù)計(jì)年產(chǎn)5萬(wàn)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(kāi)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(xiàng)投資建設(shè)年產(chǎn)能16000噸的國(guó)內(nèi)首套1-辛烯生產(chǎn)裝置。1-辛烯和1-己烯的設(shè)計(jì)產(chǎn)能分別為10000噸、6000噸。

2020年：中海殼牌三期乙烯項(xiàng)目新增150萬(wàn)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(jì)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(wàn)噸/年煉油裝置，下游配套的45萬(wàn)噸/年FDPE裝置和5萬(wàn)噸/年1-己烯生產(chǎn)裝置，計(jì)劃在2025年前后投產(chǎn)運(yùn)行。

2021年5月：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(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。

2021年8月30日：大慶石化國(guó)內(nèi)首套3000噸級(jí)1-辛烯合成工業(yè)試驗(yàn)裝置建成可實(shí)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(rùn)滑油基礎(chǔ)油原料等。

2022年3月30日：寧煤公司8000噸/年的費(fèi)托油品制備α-烯烴中試分離項(xiàng)目打通全流程，實(shí)現(xiàn)一次試車(chē)成功。產(chǎn)出合格的C6、C8烷烯烴產(chǎn)品，兩項(xiàng)產(chǎn)品純度均達(dá)到99%以上。

2022年3月30日：衛(wèi)星化學(xué)宣布，其控股子公司連云港石化有限公司1000噸/年α-烯烴工業(yè)試驗(yàn)裝置已實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到工業(yè)試驗(yàn)裝置預(yù)定目標(biāo)。