工艺评价和研究规划PERP专题报告–α烯烃.DOC

《工艺评价和研究规划》（PERP） 专题报告–?α 烯烃 介绍 α烯烃业务比较复杂。全馏程的α烯烃装置，依据所采用的技术，可以生产带偶数碳的烯烃。如同图1所示，α烯烃生产商服务于聚烯烃、合成润滑油、洗涤剂中间体、油田化学品、造纸工业、添加剂等市场。每个衍生物市场在需求增长、销售地理学、客户基数、客户细分、质量要求、承销量等方面有其自己的特征。甚至一个生产多种产品（乙烯、丙烯、C4s、芳烃等）的石脑油裂解厂也不以这些不同的特征服务于市场。 图1α烯烃业务示意图 + Click image to enlarge ? 因此经营α烯烃业务是在使所有α烯烃产品收入最大化的同时平衡服务于市场需求的一个难题。 技术 总的说来，α烯烃生产技术（大于C2和C3）分成两大类： 全馏程的α烯烃（既有工业化工艺，又有新工艺） 单馏分或专门化生产（既有工业化工艺，又有新工艺） 全馏程技术 全馏程技术涵盖的工艺基于生产从丁烯-1一直到C30+的α烯烃的乙烯齐聚反应。今天商业运行的各种技术，其设计各不相同，对碳的数量都提供了最大的限数。 本报告讨论的商业技术是： Chevron Phillips GULFTENE ?工艺 Shell SHOP工艺 INEOS工艺（最早由Ethyl开发） 出光工艺 世界级拥有和运行的α烯烃生产有三种核心技术，即INEOS（原BP，原Amoco，原Albemarle和原Ethyl）、Chevron Phillips（原Chevron和原Gulf）和Shell技术。使用类似然而不同技术的较小装置只有日本的三菱和出光在运行。INEOS (Albemarle)和Chevron Phillips (Chevron)分别向西伯利亚的Nizhnekamsk和捷克共和国的Spolana给与了技术许可。Spolana装置于2003年关闭。 不仅每个工艺以不同的催化和分布方式运行，而且反应系统大不相同。然而，一旦脱出催化剂的α烯烃物料生产出来，在概念上分离生产线大致相似。明显的例外是壳牌在其工艺技术中包括了烯烃转位。 近年来，开发使用金属茂催化剂的更先进的聚乙烯的活动对共聚单体α烯烃质量提出了额外的要求。为了满足这些要求，α烯烃装置中包括了额外的蒸馏步骤，提高己烯-1的质量，在某些情况下，例如通过去除微量苯提高丁烯-1的质量。这些提高设施分别称为“超级6”塔和“超级4”塔。 Chevron Phillips工艺 在Chevron Phillips全馏程工艺（原由Gulf开发，后与Chevron合并）中，α烯烃从利用Ziegler化学原理的乙烯合成而来。烯烃合成工艺有两个基本的步骤：链增长和置换。 Chevron Phillips工艺由得克萨斯Cedar Bayou操作，许可给Chemopetrol, Spolana Neratovice，该工艺使用一步法链增长和置换相结合技术。在置换时，烷基团以含偶数碳原子的直链α烯烃形式被裂解出来。 获得的产品是高纯度的，因为在反应条件下，几乎没有什么异构化发生。 在Chevron Phillips工艺中，只使用了催化量的烷基铝。在每次通过反应器时许多链增长置换序列发生在每个铝键上。可以在反应后摧毁烷基铝而不遭到过度的经济处罚。碱性分解将催化剂转化成铝酸盐，这样在回收烯烃时便于分离，避免副产品的产生。 一步工艺的特征是碳数量分布较广。典型的重量分布服从降低的几何级数，从碳4增加分子量。提高反应压力将延伸级数，产生更大的C12+链段。可以导出理论重量分布，假定反应是只有链增长和乙烯的链置换。理论产品链长分布受单个参数K的支配，K是在特定反应条件下链增长反应对置换反应的比率。 壳牌高级烯烃工艺(SHOP) 壳牌高级烯烃工艺(SHOP)利用一系列不同的工艺化学原理解决乙烯低聚物有关的正常几何分布问题： 低聚 异构化 烯烃歧化（转位） 这一序列加工步骤允许最经济链长的最大化生产，适应壳牌将α烯烃同合成洗涤剂用醇类生产结合起来的战略。SHOP工艺的方块简图见图2。 图2壳牌高级烯烃工艺概述 （图示） + Click image to enlarge 烯烃歧化或烯烃转移是SHOP工艺主要明显的特征。这个非同寻常的化学原理典型地发生在氧化铝或二氧化硅基质上由钼、钨、铼组成的非均相催化剂中。均相催化剂已为人熟知，不过通常不商业化运用。转移步骤使得高低沸腾范围之间烯烃歧化成一系列分子量更有用的烯烃。例如，碳4烯烃和碳24烯烃可以歧化成两个碳14烯烃。[烯烃转移的近例是乙烯和丁烯-2制取丙烯的烯烃转位工业化。] INEOS工艺 INEOS工艺既使用催化剂步骤也使用化学计算步骤。该技术原先由Ethyl商业化，以后经过数次并购，通过Albemarle 和 Amoco由BP所有。2005年底，INEOS从BP收购了Innovene资