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山西煤化所合成气直接制α-烯烃300吨/年工业示范装置实现长周期稳定运行

  

  线性α-烯烃(Linear α-olefins, LAO),澳门菲律宾申博登入: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生产技术及产能主要掌握在Shell、Sasol、INEOS等全球知名企业手中,总产能近500万吨,中国占比不足2%。虽然国内需求巨大,但国际石油巨头一直对我国封锁α-烯烃合成技术,严重限制了我国聚烯烃、PAO、洗涤剂等应用产业的升级,是国内亟待发展的“卡脖子”技术。

  在众多LAO制备技术中,费托合成的反应机理决定其易于生成直链端烯烃或伯醇,且具有合成产物中α-烯烃含量高、碳数分布较窄的特点,此外,费托合成产品中包含各种碳数量(奇数和偶数)的α-烯烃,可以弥补乙烯法只能生产偶数α-烯烃的缺陷,也由此决定了其产物应用更为广泛,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类先导专项的专项支持。

  2020年,在内蒙古自治区实施的“‘科技兴蒙’行动战略”政策的大力支持下,三聚环保投建α-烯烃费托合成工业示范装置,与中科院山西煤化所、内蒙古聚实能源、上海寰球等合作,在国内开展合成气制α-烯烃300吨/年固定床的工业示范研究,对吨级放大生产的催化剂性能与使用寿命进行系统考察,开发十万吨级合成气制α-烯烃固定床技术工艺软件包。

  5月16~20日,山西省化工学会组织专家对合成气一步法制长链α-烯烃技术工业示范进行了96h性能标定。专家认为:项目研发了长寿命熔铁催化剂和固定床工艺,拥有自主知识产权。熔铁催化剂性能稳定、成本低,具有较好的技术经济性;与现有工艺相比,固定床工艺在合成长链α-烯烃方面具有一定的技术优势,在精细化工领域有较好的应用前景。标定期间:CO转化率>85.0%,甲烷选择性4.8-6.2%,产物轻油中α-烯烃和高碳醇占72.1%。

  截至目前,合成气制长链α-烯烃合成技术示范装置已长周期稳定运行700小时。依据示范装置取得的数据,十万吨级合成气制α-烯烃固定床技术工艺软件包已开始编制。合成气直接制α-烯烃工业示范装置的稳定运行实现了实验室技术向工业化生产的跨越,产品可填补国内空白,同时为煤化工企业转型升级带来契机。更重要的是,该技术的成功示范为煤化工行业探索出一条新的产业方向,在碳中和、碳减排的大行业环境下,为煤基化学品向差异化、高端化发展做了有益探索。

   

设备现场

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