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    以人為本 服務至上 科學管理 勤政高效

    山西煤化所合成氣直接制α-烯烴300噸/年工業示范裝置實現長周期穩定運行

      

      線性α-烯烴(Linear α-olefins, LAO),以下簡稱α-烯烴,通常是指C4及C4以上的高碳直鏈烯烴,是聚烯烴產業升級、PAO潤滑油生產及日化原料供應的關鍵原料。商業化的生產技術主要有乙烯齊聚、蠟裂解、混合C4分離、費托合成等。

      LAO生產技術及產能主要掌握在Shell、Sasol、INEOS等全球知名企業手中,總產能近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、洗滌劑等應用產業的升級,是國內亟待發展的“卡脖子”技術。

      在眾多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,且具有合成產物中α-烯烴含量高、碳數分布較窄的特點,此外,費托合成產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產偶數α-烯烴的缺陷,也由此決定了其產物應用更為廣泛,附加值更高。

      國內外多家研究機構開展α-烯烴研發工作。2017年,三聚環保與中科院山西煤化所合作開發合成氣制長鏈α-烯烴技術,開發出用于合成氣直接制備LAO的新型高效催化劑,催化劑表面經特殊處理,使其催化活性能穩定保持在良好狀態,并通過技術手段降低了二氧化碳副產物的生成。2020年,噸級規模的催化劑放大研究完成,實現了催化劑6000小時單管穩定運行,同時還建立了質量控制體系、產品檢測分析方法等。項目獲得了中科院A類先導專項的專項支持。

      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范裝置,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/年固定床的工業示范研究,對噸級放大生產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-烯烴技術工業示范進行了96h性能標定。專家認為:項目研發了長壽命熔鐵催化劑和固定床工藝,擁有自主知識產權。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%,產物輕油中α-烯烴和高碳醇占72.1%。

      截至目前,合成氣制長鏈α-烯烴合成技術示范裝置已長周期穩定運行700小時。依據示范裝置取得的數據,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-烯烴工業示范裝置的穩定運行實現了實驗室技術向工業化生產的跨越,產品可填補國內空白,同時為煤化工企業轉型升級帶來契機。更重要的是,該技術的成功示范為煤化工行業探索出一條新的產業方向,在碳中和、碳減排的大行業環境下,為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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