α-烯烴(α-olefin, Alpha Olefins)指雙鍵在分子鏈端部的單烯烴,其分子式是R-CH=CH2,其中R為烷基。若R為直鏈烷基,則稱為直鏈α-烯烴(LAO)。
α-烯烴都有哪些來(lái)源?
α-烯烴的來(lái)源多種多樣,主要包括以下幾種途徑:
1.石油加工過程
催化裂化:在石油加工過程中,催化裂化是一種重要的工藝,其生成物中含有α-烯烴。這些α-烯烴的生成是石油餾分在高溫和催化劑的作用下發(fā)生裂化反應(yīng)的結(jié)果。
熱裂解:熱裂解法也是獲取α-烯烴的一種途徑。在高溫條件下,石蠟等原料分子中的碳-碳鍵斷裂,生成不同鏈長(zhǎng)的α-烯烴。這種方法在歷史上曾得到廣泛應(yīng)用,但隨著乙烯低聚法的發(fā)展,熱裂解法已逐漸被淘汰。
2.煤制油過程
利用煤制油技術(shù)生產(chǎn)α-烯烴是近年來(lái)興起的另一種途徑。煤基合成油粗產(chǎn)品組分復(fù)雜,含有正構(gòu)烷烴、醇等多種有機(jī)化合物。通過精餾、萃取等分離技術(shù),可以從煤基合成油中提純出α-烯烴。這種方法有利于煤制油企業(yè)多元化、精細(xì)化發(fā)展,尤其是在石油資源日益緊張的背景下,具有重要的戰(zhàn)略意義。
3.其他合成方法
乙烯低聚法:乙烯低聚法是目前工業(yè)上生產(chǎn)α-烯烴的主要方法。該方法以乙烯為原料,在催化劑的作用下發(fā)生低聚反應(yīng),生成不同碳鏈長(zhǎng)度的α-烯烴。這種方法具有產(chǎn)品質(zhì)量高、生產(chǎn)規(guī)模大的優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)前市場(chǎng)上α-烯烴的主要來(lái)源。
費(fèi)托合成:費(fèi)托合成是一種將合成氣(一氧化碳和氫氣)轉(zhuǎn)化為烴類化合物的化學(xué)過程。在費(fèi)托合成產(chǎn)物中,α-烯烴的含量較高且碳數(shù)分布較窄,有利于進(jìn)一步加工提純。通過精餾等分離技術(shù),可以從費(fèi)托合成產(chǎn)物中分離出高純度的α-烯烴。
4.天然來(lái)源
雖然天然來(lái)源的α-烯烴在工業(yè)上應(yīng)用較少,但某些植物油和動(dòng)物脂肪在加氫處理過程中也可以生成α-烯烴。然而,這種方法由于成本較高且產(chǎn)量有限,因此在工業(yè)上并不常見。
α-烯烴常作為POE的共聚單體去使用,當(dāng)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到20%以上時(shí),所得聚烯烴樹脂就會(huì)由熱塑體向彈性體轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變使得POE既具有塑料的硬度和穩(wěn)定性,又具有橡膠的彈性和柔韌性。
對(duì)POE有何影響?
?1.對(duì)POE性能的影響
力學(xué)性能:α-烯烴的含量越高,POE的力學(xué)性能通常越好。高比例的α-烯烴能夠形成更長(zhǎng)的共聚單體支鏈,這些支鏈在POE中產(chǎn)生了柔軟鏈卷曲結(jié)構(gòu),有助于形成具有橡膠彈性的無(wú)定形區(qū)域(橡膠相),同時(shí)聚乙烯鏈段的結(jié)晶區(qū)則起到物理交聯(lián)點(diǎn)的作用。這種結(jié)構(gòu)使得POE在室溫或低溫下表現(xiàn)出優(yōu)異的彈性,在高溫下則容易轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴诹黧w,便于加工。
加工性能:以α-烯烴作為原料制作POE,獲得的POE分子內(nèi)沒有不飽和雙鍵,因此其耐候性優(yōu)于其他彈性體。同時(shí),POE具有較強(qiáng)的剪切敏感性和熔體強(qiáng)度,這些特性使得其在加工過程中能夠?qū)崿F(xiàn)高擠出,提高生產(chǎn)效率。此外,POE良好的流動(dòng)性也有助于改善填料的分散效果,提高制品的熔接強(qiáng)度。
2.對(duì)POE產(chǎn)量的影響
原料供應(yīng):目前,α-烯烴是制約POE生產(chǎn)的關(guān)鍵要素之一。由于國(guó)內(nèi)α-烯烴的合成技術(shù)相對(duì)落后,特別是高碳數(shù)(如C8、C10等)的α-烯烴主要依賴于進(jìn)口。這導(dǎo)致POE的生產(chǎn)成本較高,且供應(yīng)鏈存在不確定性。
技術(shù)壁壘:α-烯烴的核心在于催化劑的選用和聚合工藝的控制。國(guó)內(nèi)企業(yè)在這些方面仍處于產(chǎn)業(yè)化階段,與國(guó)際先進(jìn)水平存在差距。因此,突破α-烯烴的關(guān)鍵技術(shù)對(duì)于降低POE生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。
不難看出,α-烯烴對(duì)POE的性能和生產(chǎn)來(lái)講發(fā)揮著舉足輕重的作用,但隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)α-烯烴和POE生產(chǎn)技術(shù)的不斷研發(fā)和改進(jìn),POE的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程也在加速推進(jìn)。
國(guó)內(nèi)擬在建α-烯烴項(xiàng)目盤點(diǎn)
目前國(guó)內(nèi)在建、擬建的α-烯烴項(xiàng)目如下:
1.衛(wèi)星化學(xué)α-烯烴綜合利用高端新材料產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目
項(xiàng)目規(guī)模:總投資高達(dá)266億元,共建設(shè)5套10萬(wàn)噸/年α-烯烴(LAO)裝置,3套20萬(wàn)噸/年聚烯烴彈性體(POE)裝置。
項(xiàng)目進(jìn)展:項(xiàng)目已于2024年6月24日正式動(dòng)工,預(yù)計(jì)將在2025年建成投產(chǎn)。其中,α-烯烴工業(yè)試驗(yàn)項(xiàng)目已經(jīng)完成,10萬(wàn)噸裝置工藝包開發(fā)也已基本完成,計(jì)劃2025年底建成。POE中試開展順利,工業(yè)化項(xiàng)目將與α-烯烴同步建設(shè)。
2.浙石化α-烯烴項(xiàng)目
項(xiàng)目規(guī)模:浙石化擁有1000噸/年α-烯烴中試裝置,該裝置于2023年成功開車,順利產(chǎn)出優(yōu)等產(chǎn)品1-己烯。
項(xiàng)目進(jìn)展:浙石化還在規(guī)劃更大規(guī)模的α-烯烴生產(chǎn)項(xiàng)目,以滿足市場(chǎng)對(duì)高端聚烯烴的需求。
3.湛江中捷精創(chuàng)新材料科技有限公司α-烯烴及POE項(xiàng)目
項(xiàng)目規(guī)模:年產(chǎn)5萬(wàn)噸α-烯烴、10萬(wàn)噸POE。
項(xiàng)目進(jìn)展:該項(xiàng)目于2023年6月1日進(jìn)行環(huán)評(píng)公示,目前正處于建設(shè)階段。
4.東方盛虹α-烯烴及POE項(xiàng)目
項(xiàng)目規(guī)模:整體規(guī)劃50萬(wàn)噸POE配套30萬(wàn)噸α-烯烴,一期10萬(wàn)噸POE項(xiàng)目即將開工建設(shè)。
項(xiàng)目進(jìn)展:項(xiàng)目已進(jìn)入環(huán)評(píng)公示階段,計(jì)劃在未來(lái)幾年內(nèi)逐步建成投產(chǎn)。
5.蘭州石化α-烯烴項(xiàng)目
項(xiàng)目規(guī)模:擬建2萬(wàn)噸/年1-辛烯裝置。
項(xiàng)目進(jìn)展:該項(xiàng)目作為蘭州石化公司轉(zhuǎn)型升級(jí)乙烯改造項(xiàng)目的一部分,正在進(jìn)行環(huán)評(píng)公示,預(yù)計(jì)將在未來(lái)幾年內(nèi)建成投產(chǎn)。
6.蒲城清潔能源化工有限責(zé)任公司乙烯齊聚制備高碳α-烯烴千噸級(jí)中試項(xiàng)目
項(xiàng)目規(guī)模:新建1000噸/年高碳α-烯烴裝置。
項(xiàng)目進(jìn)展:項(xiàng)目已進(jìn)入環(huán)評(píng)公示階段。
7.新浦化學(xué)(泰興)有限公司500噸/年高碳α烯烴項(xiàng)目
項(xiàng)目規(guī)模:500噸/年高碳α-烯烴。
項(xiàng)目進(jìn)展:新建石化項(xiàng)目中試生產(chǎn)裝置,不屬于 規(guī)?;a(chǎn),中試裝置運(yùn)行周期為2年。
8.洪宇集團(tuán)5萬(wàn)噸/年乙烯齊聚聯(lián)產(chǎn)1-辛烯及1-己烯項(xiàng)目
項(xiàng)目規(guī)模:聯(lián)產(chǎn)1-辛烯33300噸/年及1-己烯16700噸/年
項(xiàng)目進(jìn)展:項(xiàng)目已進(jìn)入環(huán)評(píng)公示階段。
9.茂名石化5萬(wàn)噸/年1-辛烯
項(xiàng)目規(guī)模:5萬(wàn)噸/年1-辛烯
項(xiàng)目進(jìn)展:茂名市生態(tài)環(huán)境局?jǐn)M對(duì)環(huán)評(píng)文件作出批準(zhǔn)決定的公示
10.萬(wàn)華化學(xué)α烯烴綜合利用高端新材料項(xiàng)目
項(xiàng)目規(guī)模:2套10萬(wàn)噸/年α-烯烴裝置(丁烯-1),1套10萬(wàn)噸/年α-烯烴裝置(己烯-1、辛烯-1)
項(xiàng)目進(jìn)展:萬(wàn)華化學(xué)子公司萬(wàn)融新材料α烯烴綜合利用高端新材料項(xiàng)目2月4日備案。
越來(lái)越多的化工企業(yè)聚焦于α-烯烴和POE的生產(chǎn)上,這將大大有助于打破國(guó)外企業(yè)的壟斷地位,降低POE的市場(chǎng)價(jià)格,促進(jìn)其在更多領(lǐng)域的應(yīng)用。
轉(zhuǎn)載自:化工好料到haoliaodao.com
來(lái)源:表面活性劑發(fā)展中心