主页 联系电话 重要新闻 联系我们
α-烯烃!卫星化学1000吨/年工业试验装置启动

发表时间: 2022-12-28 16:32:17

作者: 炼化及石化下游产业网

浏览: 469

12月14日,徐圩新区环境保护局就受理连云港石化有限公司1000吨/年α烯烃工业试验装置项目工程环境影响评价文件进行公示。

项目概况

项目名称:1000吨/年α烯烃工业试验装置项目

项目性质:扩建

行业类别:有机化学原料制造

建设单位:连云港石化有限公司

建设地点:连云港石化产业基地内

投资总额:3000万元

建设周期:10个月

本项目主体工程和中试产物

63abfe87c9bf6.png

项目必要性分析

共聚单体是α烯烃最重要的用途之一,约占α烯烃消费量的40%以上。α烯烃作为共聚单体主要是应用于聚烯烃的工业生产,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),1-丁烯还可与乙烯、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。

α烯烃作为共聚单体可开发出单体含量更高、性能更优异的聚乙烯产品,但其缓慢的国产化步伐成为我国聚乙烯新牌号的开发的瓶颈。

多年来,国外公司只卖产品、不卖技术,长期垄断1-己烯和1-辛烯市场,其进口价格过于昂贵,限制了我国聚乙烯新牌号的开发和工业化生产,也影响了聚乙烯产品的更新换代和经济效益的提高。

国内1-己烯方面: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,但由于1-己烯由于起步较晚,目前也仅有8万吨/年的生产能力。

国内1-辛烯方面:蜡裂解得不到共聚单体用的高纯度1-辛烯,由丁二烯调聚经甲辛醚裂解和由乙烯齐聚法生产1-辛烯的生产技术都还处于研究开发阶段,所以到目前为止,高纯度1-辛烯产品的规模化生产在国内仍属空白,必须依靠进口解决。


卫星化学研究院通过引进高科技人才多年的研发技术攻关,研制出了适合α-烯 烃生产的催化剂,经过实验,通过乙烯齐聚法实现高选择性生产1-己烯和1-辛 烯,并具备较高的转化率。大规模投入生产后或可突破国外技术封锁垄断,解决 市场对α-烯烃的需求。

连云港石化——卫星化学子公司

63abfe9c038cd.png

8月27日,卫星化学连云港石化在连云港徐圩新区举行烯烃综合利用项目投产仪式,该项目规划建设年产135万吨PE、219万吨EOE和26万吨ACN,总投资335亿元。

连云港石化有限公司是卫星化学股份有限公司的全资子公司,2017年11月在江苏省连云港石化产业基地(徐圩新区石化产业园)成立。

卫星化学股份有限公司是一家集研发、生产、销售及港口物流于一体的大型石化国家级高新技术企业,是国内首家拥有完整C3产业链的百亿市值上市企业。

卫星化学拥有90万吨/年丙烷脱氢制丙烯、120万吨/年丙烯酸及酯、30万吨/年聚丙烯、21万吨/年高分子乳液、15万吨/年高吸水性树脂(其中6万吨在建)、2.1万吨/年有机颜料中间体的生产规模,是国内最大、全球前五的丙烯酸生产企业、国内最大的丙烯酸酯纺织化学品生产企业、国内最大的颜料中间体生产商和中间体合成原料的集中供应商。

为何看好α-烯烃?

在石化工业“十三五”发展规划中,明确写明要从4个方面推进新材料产业发展,第三方面就是消除上游关键配套原料供应瓶颈,加快己烯-1、辛烯-1等高碳α烯烃共聚单体研发工作,推进高性能聚烯烃产业化。

目前,世界上的HDPE和LLDPE产品主要是丁烯-1、己烯-1或辛烯-1的共聚物。与丁烯-1为共聚产品相比,己烯-1、辛烯-1为共聚单体生产的LLDPE在拉伸强度、冲击强度和撕裂强度等方面都有明显的提高。

以薄膜产品为例,己烯-1、辛烯-1共聚产品的薄膜制品在拉伸强度、冲击强度、撕裂强度、耐穿刺性、耐环境应力开裂性等许多方面均优于用丁烯-1作为共聚单体生产的LLDPE树脂。因此,工业界都趋向于以己烯-1、辛烯-1代替丁烯-1。而在近年来快速发展的茂金属聚乙烯中,更是摒弃了丁烯-1,只使用己烯-1和辛烯-1作为共聚单体,开发出单体含量更高、性能更优异的聚乙烯产品。

一般来讲,α-烯烃/乙烯共聚物中,α-烯烃含量小于20%时是PE,大于20%时是POE。POE是由乙烯与己烯或辛烯经茂金属催化剂催化聚合制备的无规共聚物。共聚单体的引入降低了聚乙烯链段的有序性,使其结晶度下降,故而赋予POE良好的弹性和优异的透明性;而同时,POE分子中又保存了一定结晶的聚乙烯相,可以作为物理交联点承受载荷,使其具有优良的热塑性。

目前,POE已广泛应用于汽车零部件、光伏胶膜、电线电缆、机械工具、家居用品、玩具、娱乐和运动用品、鞋底、密封件、热熔胶等领域。

据中国化信咨询统计,中国目前还没有 POE生产装置,消费的POE全部来自进口。POE产品归在“39014090,其他乙烯-α-烯烃共聚物,比重小于0.94”海关税则号下。2021年,该税则号货物进口量为64.0万吨,出口量为0.5万吨,净进口量为63.5万吨。其中,POE净进口量约为59万吨,从韩国、泰国、西班牙、新加坡、美国、沙特阿拉伯6个国家的进口量占总进口量的98%。中国POE的消费量从2018年的约28万吨提高到2021年的59万吨,2018—2021年年均增长28.2%。

在光伏行业快速发展和POE对EVA材料替代的双重驱动下,光伏行业已成为POE的最大消费市场。2021年,中国POE消费量占全球总消费量的59%。鉴于此,不论是国际巨头,还是国内龙头企业都紧盯POE领域,卫星石化也是其中一员。

63abff03e6b89.png

技术突破有多远?

石油馏分和催化裂化产物中,虽然都含有α-烯烃。但异构体多、组成复杂,不易分离。经过多年的发展,蜡裂解法、混合C4分离法、乙烯齐聚法和植物油法成为世界上生产α-烯烃的主要工艺,其中乙烯齐聚法应用最为广泛。

1.蜡裂解法

石蜡裂解法分为热裂解法和催化裂解法。主要以馏程为 350 ℃~480 ℃的精制蜡作为原料,裂解生成的直链 α- 烯烃,生成物中 α- 烯烃质量分数在5%~30%,绝大多数为直链 α- 烯烃。

2.混合 C4 分离法

该方法来自热裂解装置或者催化裂化装置。工艺流程为利用萃取法脱除丁二烯,化学法脱除异丁烯后,用精密精馏或催化萃取生产高纯 1- 丁烯;当采用催化裂化的 C4 馏分作原料时,先脱除丁二烯后,经脱硫、脱水、加氢脱除二烯烃和炔后,再经二聚脱除残余的异丁烯,最终精馏制得高纯 1- 丁烯。

3.乙烯齐聚法

乙烯齐聚是以乙烯为原料,在催化剂作用下,经齐聚反应制备 α- 烯烃的工艺。通过使用乙烯齐聚法可生产 C4~C40 的偶数碳线性 α- 烯烃。其主要工艺主要有 Gulf法、Ethyl 法、SHOP 法和 Linde 法等。

4.植物油法

主要工艺为植物油加氢制得脂肪醇,经脱水生成 α- 烯烃,该技术早在二战之前就已实现工业化,其产品的碳数取决于原料的碳数,而天然植物油绝大多数为 C12~C18 范围的脂肪酸甘油三酯,因此,得到的 α- 烯烃碳数一般为 C12~C18。

5.费托合成法

费托合成法又叫萃取分离法,该技术是从煤制油的费托合成过程中的富含 α- 烯烃物流中经过预分离、含氧有机物脱除、超精馏萃取蒸馏、干燥和精炼等步骤分离出优质的α-烯烃。煤炭间接液化产生的轻质烃类含有超过 60%的 α- 烯烃,且不含硫、氮、芳烃等杂质,因此,煤制油是生产α-烯烃的一种重要的高端有机原料。利用煤制油生产 α- 烯烃有利于煤制油企业多元化、精细化发展。我国煤制油项目较多,该工艺可成为煤制油企业生产 α- 烯烃的首选方案。

传统发展是将费托产品的烯烃进行加氢处理,生产以常规稳定轻烃和液体石蜡为主要产品,但这种发展模式将与石化发展路线和地炼企业进行直接竞争,尤其是 2020 年初由于疫情及国际油价的断崖式下降,造成了煤制油企业的严重亏损。因此,为发挥煤制油的独特优势,应根据费托合成的产品无芳烃、无硫氮、α- 烯烃丰富的优势进行多元化发展,丰富工艺产品路线。

中石油是国内最早从事α-烯烃合成和高附加值利用的企业。早在1998年就开展了己烯-1成套技术的开发,集成了催化剂、工艺和成套工程化技术,从最早的实验室研究到小试、中试和万吨级的工业生产装置,历经了全部的研发过程。目前,中石油以己烯-1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,产品性能和国外同类产品综合性能相当。

11月,广东省能源局公布了关于《湛江中捷精创新材料科技有限公司(简称”中捷精创新材“)东海岛年产5万吨α-烯烃、10万吨POE和20万吨锂离子电解液项目》节能报告的审查意见。