为何看好α-烯烃和POE? 在石化工业“十三五”发展规划中,明确写明要从4个方面推进新材料产业发展,第三方面就是消除上游关键配套原料供应瓶颈,加快己烯-1、辛烯-1等高碳α烯烃共聚单体研发工作,推进高性能聚烯烃产业化。 目前,世界上的HDPE和LLDPE产品主要是丁烯-1、己烯-1或辛烯-1的共聚物。与丁烯-1为共聚产品相比,己烯-1、辛烯-1为共聚单体生产的LLDPE在拉伸强度、冲击强度和撕裂强度等方面都有明显的提高。 以薄膜产品为例,己烯-1、辛烯-1共聚产品的薄膜制品在拉伸强度、冲击强度、撕裂强度、耐穿刺性、耐环境应力开裂性等许多方面均优于用丁烯-1作为共聚单体生产的LLDPE树脂。 因此,工业界都趋向于以己烯-1、辛烯-1代替丁烯-1。而在近年来快速发展的茂金属聚乙烯中,更是摒弃了丁烯-1,只使用己烯-1和辛烯-1作为共聚单体,开发出单体含量更高、性能更优异的聚乙烯产品。 一般来讲,α-烯烃/乙烯共聚物中,α-烯烃含量小于20%时是PE,大于20%时是POE。POE是由乙烯与己烯或辛烯经茂金属催化剂催化聚合制备的无规共聚物。共聚单体的引入降低了聚乙烯链段的有序性,使其结晶度下降,故而赋予POE良好的弹性和优异的透明性;而同时,POE分子中又保存了一定结晶的聚乙烯相,可以作为物理交联点承受载荷,使其具有优良的热塑性。 目前,POE已广泛应用于汽车零部件、光伏胶膜、电线电缆、机械工具、家居用品、玩具、娱乐和运动用品、鞋底、密封件、热熔胶等领域。 国内α烯烃产业布局 浙石化35万吨/年α-烯烃 2022年8月17日,荣盛石化发布了关于投资高端新材料项目的公告,由浙石化建设,预计投资 641 亿元,对 4000 万吨/年炼化一体化项目的相关装置进行挖潜增效,拟新建 400 万吨/年催化裂解装置、35 万吨/年α-烯烃装置、2×20 万吨/年 POE 聚烯烃弹性体装置、8 万吨/年聚丁烯-1 装置、100 万吨/年醋酸装置、2×30 万吨/年醋酸乙烯装置、30 万吨/年 EVA/LDPE(管式)装置、2×15 万吨/年己二酸装置、25 万吨/年己二腈装置、28 万吨/年己二胺装置、50 万吨/年尼龙 66盐装置、60 万吨/年顺酐装置、50 万吨/年 1,4-丁二醇装置、20 万吨/年 PBS 装置、12 万吨/年聚四氢呋喃装置、3 万吨/年 NMP 装置、27 万吨/年硝酸装置、66 万吨/年丙烯腈装置、20 万吨/年 SAR 装置、30 万标立/时 CO2 重整装置、100 万吨/年甲醇装置、60 万吨/年合成氨装置、24 万吨/年双酚 A 装置等及相关公用工程装置。 中捷精创新材5万吨/年α-烯烃 广东省能源局公布了关于《湛江中捷精创新材料科技有限公司(简称”中捷精创新材“)东海岛年产5万吨α-烯烃、10万吨POE和20万吨锂离子电解液项目》节能报告的审查意见。 4月19日,湛江中捷精创新材料科技有限公司(下以简称“湛江中捷精创公司”)东海岛5万吨α-烯烃、10万吨POE和20万吨锂离子电解液项目环评受理。 天津南港20万吨/年α-烯烃项目 11月15日,国内规模最大线性α烯烃生产装置——天津南港乙烯项目20万吨/年LAO装置首台环管反应器,国内首创采用单台6组环管“日”字型整体成框装配吊装一次成功,大幅减少了安装过程中高空作业安全风险隐患,缩短了施工周期,工程建设安全质量水平得到有效提升,开创了国内环管反应器安装新篇章。 内蒙古煤基千吨级α-烯烃中试项目签约 近日,内蒙古伊泰集团有限公司与中海油天津化工研究设计院有限公司、中国昆仑工程有限公司围绕煤基α烯烃提纯分离技术研发应用签订了合作框架协议、中试项目EP+CM合同,并举行了煤基高碳烯烃综合利用联合实验室揭牌仪式。 中国石油“辛烯等α-烯烃合成 成套技术工业试验”项目 2021年8月30日,中国石油辛烯等α-烯烃合成成套技术工业试验项目如期中交啦!大庆石化建成国内首套3000吨级1-辛烯合成工业试验装置,工业试验成功后,将开发出具有自主知识产权的万吨级成套技术工艺包,填补国内1-辛烯生产技术空白。 山东某石化5万吨/年高碳α-烯烃项目 2020年5月,滨州市行政审批服务局对京博石化5 万吨/年高性能POE弹性体及配套项目环境影响报告书进行了批复。该项目以乙烯、1-辛烯为原料、合成聚烯烃类树脂 POE, 年产 POE 弹性体 5 万吨/年。京博石化还拟同步建设 5 万吨/年高碳α-烯烃及配套项目。此外,京博石化650 吨/年中试装置已经建设完成。 卫星化学1000吨/年α-烯烃项目 3月30日,卫星化学发布公告称,公司近日收到控股子公司连云港石化有限公司通知,公司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。其中,1-己烯产品质量达到国内行业标准;1-辛烯为国内首创,国内尚无生产装置,全部依赖进口,本次对标进口样品质量均已达标,标志着公司自主研发的α-烯烃工业试验装置开车成功。 鼎际得石化30万吨/年α-烯烃项目 2022年12月26日,辽宁鼎际得石化股份有限公司发布了关于全资子公司投资建设POE高端新材料项目的公告。 本项目拟建于营口市仙人岛经济技术开发区,计划用地1,200余亩,分两期实施,总建设周期为5 年。一期主要建设20万吨/年POE联合装置,30万吨/年α-烯烃装置,400Nm³/h电解水制氢装置,并根据需求建设配套储运设施、循环水场、变配电室、中央控制室、综合办公楼、锅炉房等公用工程和辅助设施。二期主要建设 20万吨/年POE联合装置,25万吨/年碳酸酯装置。 东方盛虹20万吨/年α-烯烃项目 11月29日晚间,东方盛虹发布公告,下属盛景新材料拟投资建设POE等高端新材料项目,总投资97.30亿元,建设期为2年。拟建于江苏省连云港市徐圩新区连云港石化基地,项目用地约1017亩。 主要建设20万吨/年α-烯烃装置、30万吨/年POE装置、30万吨/年丁辛醇装置、30万吨/年丙烯酸及酯装置、24万吨/年双酚A装置。根据需求建设配套储运设施、循环水场、区域变电所、中央控制室、生产管理综合楼等公用工程和辅助设施。 α- 烯烃指在分子链端部具有双键的单烯烃,一般指 C4及 C4以上的高碳烯烃。标况或常温下,C2~C4烯烃为气体;C5~C18为易挥发液体;C19以上为蜡状固体。在正构烯烃中,随着相对分子质量的增加,沸点升高。 α-烯烃按其碳链长度有不同的应用,有广泛用途的是碳数范围为 C6~C18(或 C20)的直链 α- 烯烃。其中,应用最为广泛的品种是 C4、C6和 C8等组分。 共聚单体是 α烯烃最重要的用途之一,约占α烯烃消费量的40%以上。α烯烃作为共聚单体主要是应用于聚烯烃的工业生产,其中1-丁烯、1-己烯、1-辛烯与乙烯共聚可以制备高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和聚烯烃弹性体(POE),1-丁烯还可与乙烯、丙烯共聚制备丙烯/乙烯/丁烯三元无规聚丙烯或者与丙烯共聚制备丁烯共聚聚丙烯。 α烯烃作为共聚单体可开发出单体含量更高、性能更优异的聚乙烯产品,但其缓慢的国产化步伐成为我国聚乙烯新牌号的开发的瓶颈。 多年来,国外公司只卖产品、不卖技术,长期垄断1-己烯和1-辛烯市场,其进口价格过于昂贵,限制了我国聚乙烯新牌号的开发和工业化生产,也影响了聚乙烯产品的更新换代和经济效益的提高。 国内 1-己烯方面: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,但由于1-己烯由于起步较晚,目前也仅有8万吨/年的生产能力。 国内 1-辛烯方面:蜡裂解得不到共聚单体用的高纯度1-辛烯,由丁二烯调聚经甲辛醚裂解和由乙烯齐聚法生产1-辛烯的生产技术都还处于研究开发阶段,所以到目前为止,高纯度1-辛烯产品的规模化生产在国内仍属空白,必须依靠进口解决。 来源:化工智库、烯烃及高端下游
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