α-烯烃供应商简介

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α-烯烃供应商简介

高碳α-烯烃工业化进程需加速

□中国石油石油化工研究院大庆化工研究中心曹胜先

α-烯烃通常是指C4及C4以上高碳直链烯烃，是近30年来发展迅速的一种重要的有机化工原料。α-烯烃主要用途有以下五大类：（1）共聚单体，在LLDPE及HDPE生产中使用的共聚单体主要有1-丁烯、1-己烯和1-辛烯，40%以上的α-烯烃被作为PE的共聚单体使用；（2）用于洗涤剂和洗涤剂醇，由α-烯烃合成的洗涤剂醇具有很好的生物降解性；（3）合成润滑油，聚α-烯烃是优质的合成润滑油，主要是1-癸烯和1-辛烯的齐聚物；（4）增塑剂醇，C8-C10直链α-烯烃经羰基合成制得的增塑剂醇挥发度低且具有很好的光稳定性和抗氧化性；（5）用于润滑油添加剂及钻井液、粘合剂、密封剂等。生产和技术集中欧美

1.共聚用单体为主要应用领域

2008年全球1-辛烯总产能为66.41万t/a，主要生产厂商和产能见表1。北美地区1-辛烯的产能约占世界总产能的50%、西欧约占20%、南非约占17%、东欧约占7%，亚洲地区约占6%。1-辛烯作为一种生产LLDPE的共聚用单体，占全球消耗量的56%。从地域分布来看，美国大约47%的1-辛烯用于LLDPE生产，西欧为46%、亚太80%、日本86%。其他用途包括增塑剂占33％、表面活性剂4％、纸浆和纸3％、润滑剂2％、合成酸1％及α-烯烃环氧化物和橡胶加工助剂各0.5％。

2.主要生产工艺比对

α-烯烃的生产方法主要有蜡裂解、烷烃脱氢、乙烯齐聚、萃取分离等方法。目前，乙烯齐聚法是生产α-烯烃的主要方法，利用该法生产的α-烯烃占整个α-烯烃生产总量的94.1%。

目前拥有乙烯齐聚技术的公司主要有美国Chevron Philllips、荷兰Shell、英国BP Amoco 以及日本的Idemitsu等。Shell、Chevron和BPAmoco 法是最早、最典型的均相法乙烯齐聚工艺，这3 种工艺的目的产物为C4～C30 α-烯烃，其中Shell产品质量最好，但其工艺路线(除齐聚外，还有歧化、异构等过程) 最长，生产成本最高；Chevron法产品质量相对较好，且由于其工艺较简单(一步完成齐聚反应)，因此生产成本也最低，但其操作条件最为苛刻(高温、高压)；BPAmoco 法产品质量较差，但其碳数分布相对较窄，尤其是其新开发的1- 丁烯全循环工艺使C6～C10 α-烯烃的比例明显增加。这3 种工艺的主要缺点是碳数分布较宽，单程催化剂活性较低，尤其是苛刻的操作条件(压强为20MPa左右)造成设备投资和操作难度很大，安全问题较突出。此外，Chevron 法和Ethyl法还存在产物与催化剂分离困难及废液难以处理的缺点。

Phillips公司的乙烯三聚工艺采用独特的铬基催化剂，产品分布很窄，主要生产用作聚乙烯单体的1-己烯，己烯的选择性可达90%～95%，己烯中1- 己烯约占99%。另外，此工艺还可生产9%～15%的C10 α-烯烃。与前述工艺相比，这种新工艺的特点是碳数分布相对较窄，生产灵活性增大，操作条件有所缓和，但仍存在单程转化率较低及催化剂需分离回收等问题。

除以上几种工艺外，日本出光石化公司（Idemitsu）、德国Linde 公司等也有各自的乙烯齐聚专利技术，如出光石化公司的锆铝催化工艺，Linde公司与沙特阿拉伯基础工业(SABIC)公司联合开发的Alpha-Sablin技术等，但其生产规模目前都比较小。

此外Sasol化学公司还成功研制一种选择性生产1-辛烯的生产工艺，这种工艺基于在高温下进行费－托合成反应获得具有nderson-Schulz-Flory分布的高α-烯烃含量碳氢化合物。并可以利用烯烃同系化反应从1-庚烯中获取1-辛烯产品。

表1 2008年全球1-辛烯主要生产厂商及产能万t/a

公司地点产能

ChevronPhilllips 美国德克萨斯州 9.85

Godrej工业公司印度Bharuch 1.14

出光石油化学公司日本千叶 1.50

INEOS比利时Faluy 7.64

INEOS加拿大阿尔伯达省 7.00

三菱化学公司日本水岛 1.09

Nizhnekamskneftekhim俄罗斯Nizhnekamas 4.09

Sasol化学公司南非Secunda 10.00

Shell化学公司美国路易斯安娜州13.39

Shell化学公司英国Stanlow 5.16

SABIC沙特阿拉伯 3.00

伊朗国家石油化学公司伊朗（在建） 2.55

国内工业化进程缓慢

随着PE工业的迅速发展，α-烯烃特别是作为高级α-烯烃的1-己烯和1-辛烯的需求量越来越大。其中，1-己烯共聚PE是目前需求增长最快的品种，国外公司生产开发的PE新产品约94%采用1-己烯作为共聚单体，而以1-辛烯为共聚单体的PE已占总产量的30%。

国内目前已有两套1-己烯装置建成投产。中石油首套5000t/a的1-己烯工业化生产装置采用大庆化工研究中心自主开发、具有自主知识产权的乙烯齐聚合成1-己烯的工艺技术，于2008年在大庆石化公司全面建成投产，已生产出合格产品。此外，燕山石化公司5万t/a 的1-己烯工业化生产装置于2007年建成投产。这两套装置的投产不仅可以缓解国内1-己烯短缺现状，还将进一步优化公司聚乙烯产品结构，提高聚乙烯产品档次和市场竞争力。

目前，我国合成树脂和塑料工业发展迅速，但由于1-己烯和1-辛烯共聚单体的国产化严重不足，导致许多HDPE和LLDPE生产装置仍以1-丁烯为共聚单体，造成聚乙烯产品质量较低、结构不合理、专用牌号产品短缺等问题。虽然近两年陆续有1-己烯生产装置建成投产，但市场仍有很大缺口。2006年我国LLDPE产量为230多万t，若专用料比例按30%计算，1-己烯的需求量可达7万t，加之对高品质1-己烯共聚HDPE产品的不断开发，共聚单体1-己烯的需求量还会更大。同时，到目前为止国内还没有1-辛烯工业化装置，产品完全依靠进口，我国每年需进口1-辛烯约4万t。因此，加快我国α-烯烃合成技术的开发和工业化生产对提高PE行业的整体水平具有十分重要的意义。

其次，润滑油产品档次的高低也在很大程度上影响着一个国家的能耗水平。以C8～

C12(尤其是C10)α-烯烃合成的Ⅳ类基础油(即聚α-烯烃，PAO)为例，其卓越的综合性能使得在减小摩擦磨损、提高燃油经济性、延长设备使用寿命和换油期以及减少环境污染等方面具有其他矿物基础油难以比拟的优势，目前全球各大润滑油生产商推出的顶级润滑油绝大部分均采用全合成基础油。国内润滑油基础油中PAO约有94%依赖进口，其余6%则是国内采用蜡裂解法提供的低质PAO。此外，α-烯烃在日用化学、香料、造纸等行业也有重要用途，这些高质量α-烯烃的短缺，也极大地制约了我国精细化工产业的发展和相关企业的市场竞争力。因此，高碳α-烯烃酸工业化进程还需推进。