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山西煤化所合成氣直接制α-烯烴300噸/年工業示範裝置實現長周期穩定運行

  

  线性α-烯烃(Linear α-olefins, LAO),以下简称α-烯烃,通常是指C4及C4以上的高碳直链烯烃,是聚烯烃产业升级、PAO润滑油生产及日化原料供应的关键原料。商业化的生产技术主要有乙烯齐聚、蜡裂解、混合C4分离、费托合成等。

  LAO生産技術及産能主要掌握在Shell、Sasol、INEOS等全球知名企業手中,總産能近500萬噸,中國占比不足2%。雖然國內需求巨大,但國際石油巨頭一直對我國封鎖α-烯烴合成技術,嚴重限制了我國聚烯烴、PAO、洗滌劑等應用産業的升級,是國內亟待發展的“卡脖子”技術。

  在衆多LAO制備技術中,費托合成的反應機理決定其易于生成直鏈端烯烴或伯醇,且具有合成産物中α-烯烴含量高、碳數分布較窄的特點,此外,費托合成産品中包含各種碳數量(奇數和偶數)的α-烯烴,可以彌補乙烯法只能生産偶數α-烯烴的缺陷,也由此決定了其産物應用更爲廣泛,附加值更高。

  国内外多家研究机构开展α-烯烃研发工作。2017年,三聚环保与中科院山西煤化所合作开发合成气制长链α-烯烃技术,开发出用于合成气直接制备LAO的新型高效催化剂,催化剂表面经特殊处理,使其催化活性能稳定保持在良好状态,并通过技术手段降低了二氧化碳副产物的生成。2020年,吨级规模的催化剂放大研究完成,实现了催化剂6000小时单管稳定运行,同时还建立了质量控制体系、产品检测分析方法等。项目获得了中科院A类先導專項的专项支持。

  2020年,在內蒙古自治區實施的“‘科技興蒙’行動戰略”政策的大力支持下,三聚環保投建α-烯烴費托合成工業示範裝置,與中科院山西煤化所、內蒙古聚實能源、上海寰球等合作,在國內開展合成氣制α-烯烴300噸/年固定床的工業示範研究,對噸級放大生産的催化劑性能與使用壽命進行系統考察,開發十萬噸級合成氣制α-烯烴固定床技術工藝軟件包。

  5月16~20日,山西省化工學會組織專家對合成氣一步法制長鏈α-烯烴技術工業示範進行了96h性能標定。專家認爲:項目研發了長壽命熔鐵催化劑和固定床工藝,擁有自主知識産權。熔鐵催化劑性能穩定、成本低,具有較好的技術經濟性;與現有工藝相比,固定床工藝在合成長鏈α-烯烴方面具有一定的技術優勢,在精細化工領域有較好的應用前景。標定期間:CO轉化率>85.0%,甲烷選擇性4.8-6.2%,産物輕油中α-烯烴和高碳醇占72.1%。

  截至目前,合成氣制長鏈α-烯烴合成技術示範裝置已長周期穩定運行700小時。依據示範裝置取得的數據,十萬噸級合成氣制α-烯烴固定床技術工藝軟件包已開始編制。合成氣直接制α-烯烴工業示範裝置的穩定運行實現了實驗室技術向工業化生産的跨越,産品可填補國內空白,同時爲煤化工企業轉型升級帶來契機。更重要的是,該技術的成功示範爲煤化工行業探索出一條新的産業方向,在碳中和、碳減排的大行業環境下,爲煤基化學品向差異化、高端化發展做了有益探索。

   

設備現場

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