關(guān)于線性α－烯烴的生產(chǎn)與發(fā)展趨勢(shì)研究

所冠辰

摘要：乙烯三聚工藝、乙烯齊聚工藝等均屬于常見的線性α-烯烴生產(chǎn)工藝，隨著全球?qū)€性α-烯烴需求量的不斷提升，各類新生產(chǎn)工業(yè)也不斷涌現(xiàn)?；诖耍疚膶⒑?jiǎn)單分析線性α-烯烴的生產(chǎn)工藝，并圍繞線性α-烯烴生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)開展深入探討，以供相關(guān)業(yè)內(nèi)人士參考。

關(guān)鍵詞：線性α-烯烴;乙烯三聚工藝;乙烯齊聚工藝

引言：線性α-烯烴指的是高碳直鏈烯烴，涉及1-癸烯、1-己烯、1-丁烯、1-十二烯等產(chǎn)品，屬于發(fā)現(xiàn)迅速的有機(jī)原料，在聚α-烯烴、高密度聚乙烯、精細(xì)專用化學(xué)品等方面的應(yīng)用較為廣泛。

1. 線性α-烯烴的生產(chǎn)工藝

1.1乙烯三聚工藝

在1-己烯的生產(chǎn)中，乙烯三聚工藝的應(yīng)用較為廣泛，該工藝在產(chǎn)率、純度、選擇性等方面優(yōu)勢(shì)突出，基于均相配位催化反應(yīng)完成生產(chǎn)，壓力下的乙烯可基于溶劑中的催化劑原位形成催化劑活性物種，1-己烯由乙烯三聚反應(yīng)生成。乙烯三聚工藝可同時(shí)生產(chǎn)C10α-烯烴，工藝具備較大生產(chǎn)靈活性、相對(duì)變窄的碳數(shù)分布等特點(diǎn)，但在催化劑分離回收、單程轉(zhuǎn)化率等方面存在欠缺，圖1展示了三種典型的線性α-烯烴生產(chǎn)工藝[1]。

1.2乙烯齊聚工藝

乙烯齊聚工藝屬于現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的線性α-烯烴生產(chǎn)工藝，使用的催化劑包括鐵系、鉻系、鎳系、鈦系等。偶數(shù)碳線性α-烯烴（C4-C30）可通過乙烯齊聚工藝進(jìn)行生產(chǎn)，Chevron、BPAmoco均屬于代表性的乙烯齊聚工藝。以Chevron工藝為例，該工藝存在最小的柔性，能夠?qū)崿F(xiàn)鏈增長(zhǎng)和鍵置換反應(yīng)，具體采用一步法進(jìn)行生產(chǎn)。BPAmoco存在較為復(fù)雜的工藝，其鏈增長(zhǎng)和鍵置換需要采用兩步法，工藝在應(yīng)用中會(huì)導(dǎo)致重餾分分離增加且柔性較大。乙烯齊聚工藝存在較窄的碳數(shù)分布、較高的產(chǎn)品線性化程度、產(chǎn)品質(zhì)量好、分離費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)，這也是該工藝得到廣泛應(yīng)用的原因，圖2為典型的乙烯齊聚工藝。

2. 線性α-烯烴生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1供需現(xiàn)狀

圍繞我國(guó)的1-丁烯生產(chǎn)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段主要生產(chǎn)方法為混合C4分離，丁烯-2異構(gòu)化法、乙烯二聚法也有所應(yīng)用，配套有聚烯烴裝置的下游企業(yè)主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)1-丁烯，生產(chǎn)后多用于聚烯烴單體，近年來國(guó)內(nèi)的1-丁烯進(jìn)口量持續(xù)提升;圍繞我國(guó)的1-己烯生產(chǎn)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，乙烯三聚工藝在生產(chǎn)中的應(yīng)用日漸廣泛，如獨(dú)山子石化、大慶石化建成的生產(chǎn)裝置擁有0.5萬(wàn)噸、2萬(wàn)噸、5萬(wàn)噸的年產(chǎn)量，以往高價(jià)進(jìn)口1-己烯的局面被改變;圍繞我國(guó)的1-辛烯生產(chǎn)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段我國(guó)缺乏大規(guī)劃生產(chǎn)狀態(tài)，基本完全依賴進(jìn)口，每年的進(jìn)口數(shù)量在6-7萬(wàn)噸區(qū)間;圍繞我國(guó)的1-癸烯生產(chǎn)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，該產(chǎn)品同樣高度依賴進(jìn)口，中石油正在研發(fā)定向生產(chǎn)1-癸烯的技術(shù)，采用乙烯五聚工藝，但由于相關(guān)項(xiàng)目尚未投產(chǎn)，我國(guó)潤(rùn)滑油、高品質(zhì)基礎(chǔ)油工業(yè)發(fā)展正受到一定制約。綜合分析可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)線性α-烯烴的產(chǎn)量和消費(fèi)量持續(xù)提升，但現(xiàn)階段仍存在較高的對(duì)外依存度。

2.2發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)階段我國(guó)線性α-烯烴的供應(yīng)能力不足，生產(chǎn)裝置叫我缺乏，中國(guó)產(chǎn)能在全球總產(chǎn)能中的占比在5%以下且缺乏大型生產(chǎn)狀態(tài)，線性α-烯烴在C8以上的基本完全依賴進(jìn)口，高品質(zhì)產(chǎn)品發(fā)展因此受到嚴(yán)重限制。而從生產(chǎn)技術(shù)方面進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)市場(chǎng)仍需要培育，不同于擁有成熟技術(shù)的海外大型石化企業(yè)，起步較晚的我國(guó)仍處于發(fā)展階段，在高質(zhì)量產(chǎn)品工藝方面存在欠缺，應(yīng)用領(lǐng)域開發(fā)也同時(shí)受到限制。雖然中石油、中石化已經(jīng)實(shí)現(xiàn)乙烯三聚工藝的工業(yè)化，但在下游聚烯烴產(chǎn)品技術(shù)、乙烯齊聚技術(shù)方面仍未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，由于同時(shí)存在尚待培育的應(yīng)用市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)還存在開工率低下的1-己烯裝置。因此，未來我國(guó)線性α-烯烴生產(chǎn)需要重點(diǎn)培育下游市場(chǎng)，打造上下游協(xié)同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈;圍繞煤制油產(chǎn)業(yè)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)煤制油產(chǎn)業(yè)升級(jí)屬于主要的線性α-烯烴供應(yīng)量增長(zhǎng)來源，基于這一發(fā)展需要，必須保證煤制油產(chǎn)業(yè)精細(xì)化發(fā)展。對(duì)于富含線性α-烯烴的煤制油中間產(chǎn)品來說。我國(guó)的煤制油產(chǎn)能將在未來持續(xù)提升。預(yù)計(jì)在2023年底達(dá)到每年1500萬(wàn)噸，能夠提供性α-烯烴（C4-C18）170萬(wàn)噸左右，高端精細(xì)化的煤制油產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)可見一斑;結(jié)合潤(rùn)滑油產(chǎn)業(yè)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，國(guó)家的能耗水平在很大程度上受到潤(rùn)滑油質(zhì)量影響，線性α-烯烴（C8-C12）合成的Ⅳ類基礎(chǔ)油在延長(zhǎng)設(shè)備換油期和壽命、提高燃油經(jīng)濟(jì)性、減小摩擦磨損、減少環(huán)境污染等方面均具備顯著優(yōu)勢(shì)，但現(xiàn)階段我國(guó)90%以上的相關(guān)產(chǎn)品從國(guó)外進(jìn)口，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的部分也多數(shù)為低質(zhì)聚α-烯烴（蠟裂解法），這類高質(zhì)量線性α-烯烴產(chǎn)品缺乏現(xiàn)狀必須設(shè)法改變。

隨著我國(guó)人民消費(fèi)的不斷升級(jí)，人民對(duì)車輛、家電、建材、能源、服裝、食品、日用品的需求將不斷增加，在持續(xù)增長(zhǎng)的石化產(chǎn)品需求下，為提供安全、綠色、高性價(jià)比的高端石化產(chǎn)品，線性α-烯烴產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度將進(jìn)一步提升。線性α-烯烴產(chǎn)品的性能極為優(yōu)異，這使得其應(yīng)用空間較為廣闊，如聚烯烴產(chǎn)品具備優(yōu)秀的抗沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度，聚烯烴彈性體產(chǎn)品具備高伸長(zhǎng)率、高強(qiáng)度、高彈性、耐低溫性能等特點(diǎn)，聚α-烯烴具備蒸發(fā)損失小、粘度指數(shù)高、粘溫性能好、操作溫度寬傾點(diǎn)低等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使得線性α-烯烴原料能夠較好滿足我國(guó)人民日益增長(zhǎng)的高端產(chǎn)品需求，該原料的消費(fèi)量在2023年底預(yù)計(jì)達(dá)到115萬(wàn)噸/年，同時(shí)需要實(shí)現(xiàn)75%的自給率，可見該產(chǎn)業(yè)的增量空間極為廣闊。

結(jié)論：綜上所述，線性α-烯烴生產(chǎn)發(fā)展前景極為廣闊。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的供需現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)等內(nèi)容，則對(duì)其發(fā)展現(xiàn)狀和前景開展了全面剖析。為更好推進(jìn)我國(guó)線性α-烯烴產(chǎn)業(yè)發(fā)展，高碳α-烯烴等方面的發(fā)展探索應(yīng)得到業(yè)界的高度重視。

參考文獻(xiàn)：

[1]張樂，馬靜，蘇朔.國(guó)內(nèi)低黏度聚α-烯烴合成基礎(chǔ)油研究進(jìn)展[J].石油化工應(yīng)用，2021，40（06）：9-14+20.