万吨级α-烯烃分离装置试车成功!

日前,国家能源集团宁夏煤业有限责任公司万吨级α-烯烃分离装置打通全流程,一次性试车成功,产出聚合级1-己烯与1-辛烯产品,纯度分别大于99%和98%,标志着我国在煤基高端化工原料分离技术领域实现关键跨越,延伸了煤炭间接液化α-烯烃产业链,为下游聚烯烃弹性体、茂金属聚α-烯烃等产业发展奠定坚实基础。

 

α-烯烃是生产高端聚烯烃、高性能润滑油基础油(PAO)等产品的主要原料。长期以来,我国C6以上α-烯烃主要依赖进口,尤其是从煤制油费托合成产物中分离聚合级α-烯烃工艺技术长期被国外垄断,制约了我国α-烯烃及下游产业的发展。

 

项目自2019年启动以来,宁夏煤业构建“产学研用”一体化协同攻关体系,其中由煤炭化学工业技术研究院牵头开展技术研发,煤制油分公司负责工程建设及试车运行。历时6年,研发团队开发出“萃取精馏/催化精馏”分离工艺,攻克了费托油深度脱氧、同碳数烷烯烃分离及高纯度α-烯烃提纯等技术难题,完成了从单点实验到全流程工艺技术集成,形成了具有自主知识产权的α-烯烃分离成套工艺技术。

●建设规模:年产796吨1-己烯、476吨1-辛烯,年副产1411.52吨C6、C8烷烃混合物。

 

●建设内容:主要建设萃取精馏塔、萃取剂回收塔、1-己烯精馏塔、醚化反应器、换热器及配套管廊、储罐、机泵等,公用辅助工程依托现有装置。

 

●技术特点:采用宁夏煤业公司自主研发的“萃取精馏+精馏法”分离提纯1-己烯技术和“甲醇醚化+精馏法”分离提纯1-辛烯技术,是对费托合成α-烯烃分离技术的优化。

 

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. 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。

 

 

2. 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。

 

 

2. 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。

 

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

中国石油率先开展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。

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发布时间:2026-01-14

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来源:中国化工信息周刊