国内α-烯烃技术进展大盘点

2023-06-09   来源：润滑油情报 网友评论 0 条

    α-烯烃应用广泛，主要用于合成聚乙烯。线性α-烯烃是指双键位于分子链端部的直链单烯烃，在工业生产中通常指C4+的高碳直链端烯烃。

作为聚烯烃共聚单体的α－烯烃，多为C4~C8烯烃，其中1-丁烯、1-己烯、1-辛烯与乙烯共聚可以制备高密度聚乙烯（HDPE）、线性低密度聚乙烯（LLDPE）和聚烯烃弹性体（POE），还可与乙烯、丙烯共聚制备丙烯/乙烯/丁烯三元无规聚丙烯，或者与丙烯共聚制备丁烯共聚聚丙烯等。其中用于聚烯烃共聚的α－烯烃，占到总消费规模的70%及以上。

表1：α-烯烃主要用途

我国α-烯烃现状
 

海外Shell公司、ChevronPhillips公司、Sasol公司、Dow和ExxonMobil公司占据了α-烯烃市场，合计产能占全球总产能的78%。目前，我国进口的聚乙烯品种中，大部分为相对高端的聚乙烯牌号，而此类牌号在我国供应严重不足，主要原因在于共聚单体的差异。我国聚烯烃品种中，大部分应用1-丁烯作为聚乙烯的共聚单体，其中LLDPE采用1-丁烯作为共聚单体的比重超过90%，这就造成了我国聚乙烯的牌号同质化较为严重，低端产品供应充足，而高端产品供应不足的结构化问题。

随着聚乙烯（PE）品质升级的需要、POE产业的发展以及表面活性剂、润滑油等下游行业的不断发展，市场对α-烯烃的需求量稳步增加，国内企业纷纷加快布局α-烯烃产能，主要包括中石油、中石化、民营炼化等企业。

目前，我国1-丁烯供应能力较强，1-己烯产能不足但规划项目较多，1-辛烯技术正在寻求突破。

1-丁烯

主要的生产方法是乙烯装置及炼厂催化裂解装置副产C4馏分和乙烯二聚工艺。最早的1-丁烯分离装置是齐鲁石化公司从日本引进的生产能力1.5 万吨/年装置，现在整套设备早已实现了国产化。伴随着煤制烯烃及石油炼化一体化的发展，混合C4 产量不断增多，采用分离法生产1-丁烯 的项目也在逐年增加。2022年国内1-丁烯产能约为108万吨/年，预计2027年产能将超过200万吨/年。

1-己烯

主要生产方法有石蜡裂解、乙烯齐聚、乙烯三聚和费托合成法。乙烯齐聚法的产物复杂，分离困难，目前主要的技术拥有者包括ChevronPhillips、BPAmoco、INEOS等。在中石化、中石油乙烯三聚制1-己烯工艺技术的成功开发，打破了国外垄断。目前国内乙烯三聚法在纯度、产率方面较高，但产能仍然较小。据悉，国内处于拟在建和规划的1-己烯试验和工业项目有10个左右。

1-辛烯

主要生产方法是乙烯齐聚、乙烯四聚和费托合成法。其中，乙烯四聚法因具有产物选择性高、纯度高、原子经济性好等优点最受关注。费托合成法仅Sasol公司实现了工业化生产，国内宁煤公司已完成费托油品制备α-烯烃中试分离项目，可生产C6、C8烷烯烃。截至目前，国内已有茂名石化、大庆石化和卫星化学等建成千吨级1-辛烯合成工业试验装置，还有多套试验装置和工业项目正处于在建和规划阶段。

今后行业应该继续加强有关品种的应用开发，降低成本，并尽快实现产业化，以提升我国聚乙烯和润滑油等行业的整体技术水平。

我国α－烯烃技术进展

早在1998年，中石油已经率先开展1-己烯的成套技术开发，并且继承了催化剂、工艺和成套工程化技术，从实验室到小试、中试和万吨级的工业生产装置。目前中石油大庆石化、独山子石化，均有规模化1-己烯生产装置，以及下游配套的相应聚烯烃生产牌号。中石油以1-己烯为单体，在LLDPE/FDPE装置上生产铬系、茂金属，及Z-N等数几十种高附加值聚乙烯产品。

2008年中国石化开展了乙烯齐聚α－烯烃的生产研究，并在2013年完成了500吨/年的中试，在2014年完成了5万吨/年齐聚工艺包设计，并在2016年通过总部审核。目前中国石化暂无1-己烯和1-辛烯的生产装置，但是茂名石化在建5万吨/年LAO装置、1.2万吨/年PAO装置、3000吨/年mPAO中试装置，该项目可分离出1-己烯，1-辛烯等高纯度单烯烃产品。详细发展历程如下：

1998年：中石油率先开展1-己烯的成套技术开发，并且继承了催化剂、工艺和成套工程化技术，从实验室到小试、中试和万吨级的工业生产装置。

2007年：燕山石化建成并投产了国内首套5万吨/年己烯-1工业装置，并一次开车成功，是1-己烯自主化生产开端。

2008年：中国石化开展了乙烯齐聚α－烯烃的生产研究。

2013年：燕山石化建设国内首套1-已烯工业化装置，预计年产5万吨1-已烯工业化产品，采用燕山石化和石油化工研究院大庆化工研究中心自主开发的乙烯齐聚合成1-己烯工艺技术。

2016年：茂名石化立项投资建设年产能16000吨的国内首套1-辛烯生产装置。1-辛烯和1-己烯的设计产能分别为10000吨、6000吨。

2020年：中海壳牌三期乙烯项目新增150万吨/年乙烯规模，其中存在a-烯烃、聚a-烯烃、茂金属聚乙烯的生产装置计划，这是壳牌的生产技术在亚太地区的首次应用。

2020年：浙江石化二期2000万吨/年炼油装置，下游配套的45万吨/年FDPE装置和5万吨/年1-己烯生产装置，计划在2025年前后投产运行。

2021年5月：山西煤化所合成气直接制a-烯烃300吨/年工业示范装置实现长周期稳定运行。

2021年8月30日：大庆石化国内首套3000吨级1-辛烯合成工业试验装置建成可实现1-己烯5000吨1年、1辛烯2500吨/年和癸烯1300吨1-己烯2500吨/年的灵活切换产品高档合成润滑油基础油原料等。

2022年3月30日：宁煤公司8000吨/年的费托油品制备α-烯烃中试分离项目打通全流程，实现一次试车成功。产出合格的C6、C8烷烯烃产品，两项产品纯度均达到99%以上。

2022年3月30日：卫星化学宣布，其控股子公司连云港石化有限公司1000吨/年α-烯烃工业试验装置已实现稳定运行，达到工业试验装置预定目标。