關于線性α－烯烴的生產與發展趨勢研究

所冠辰

摘要：乙烯三聚工藝、乙烯齊聚工藝等均屬于常見的線性α-烯烴生產工藝，隨著全球對線性α-烯烴需求量的不斷提升，各類新生產工業也不斷涌現。基于此，本文將簡單分析線性α-烯烴的生產工藝，并圍繞線性α-烯烴生產的發展趨勢開展深入探討，以供相關業內人士參考。

關鍵詞：線性α-烯烴;乙烯三聚工藝;乙烯齊聚工藝

引言：線性α-烯烴指的是高碳直鏈烯烴，涉及1-癸烯、1-己烯、1-丁烯、1-十二烯等產品，屬于發現迅速的有機原料，在聚α-烯烴、高密度聚乙烯、精細專用化學品等方面的應用較為廣泛。

1. 線性α-烯烴的生產工藝

1.1乙烯三聚工藝

在1-己烯的生產中，乙烯三聚工藝的應用較為廣泛，該工藝在產率、純度、選擇性等方面優勢突出，基于均相配位催化反應完成生產，壓力下的乙烯可基于溶劑中的催化劑原位形成催化劑活性物種，1-己烯由乙烯三聚反應生成。乙烯三聚工藝可同時生產C10α-烯烴，工藝具備較大生產靈活性、相對變窄的碳數分布等特點，但在催化劑分離回收、單程轉化率等方面存在欠缺，圖1展示了三種典型的線性α-烯烴生產工藝[1]。

1.2乙烯齊聚工藝

乙烯齊聚工藝屬于現階段應用最為廣泛的線性α-烯烴生產工藝，使用的催化劑包括鐵系、鉻系、鎳系、鈦系等。偶數碳線性α-烯烴（C4-C30）可通過乙烯齊聚工藝進行生產，Chevron、BPAmoco均屬于代表性的乙烯齊聚工藝。以Chevron工藝為例，該工藝存在最小的柔性，能夠實現鏈增長和鍵置換反應，具體采用一步法進行生產。BPAmoco存在較為復雜的工藝，其鏈增長和鍵置換需要采用兩步法，工藝在應用中會導致重餾分分離增加且柔性較大。乙烯齊聚工藝存在較窄的碳數分布、較高的產品線性化程度、產品質量好、分離費用低等優勢，這也是該工藝得到廣泛應用的原因，圖2為典型的乙烯齊聚工藝。

2. 線性α-烯烴生產的發展趨勢

2.1供需現狀

圍繞我國的1-丁烯生產進行分析可以發現，現階段主要生產方法為混合C4分離，丁烯-2異構化法、乙烯二聚法也有所應用，配套有聚烯烴裝置的下游企業主要負責生產1-丁烯，生產后多用于聚烯烴單體，近年來國內的1-丁烯進口量持續提升;圍繞我國的1-己烯生產進行分析可以發現，乙烯三聚工藝在生產中的應用日漸廣泛，如獨山子石化、大慶石化建成的生產裝置擁有0.5萬噸、2萬噸、5萬噸的年產量，以往高價進口1-己烯的局面被改變;圍繞我國的1-辛烯生產進行分析可以發現，現階段我國缺乏大規劃生產狀態，基本完全依賴進口，每年的進口數量在6-7萬噸區間;圍繞我國的1-癸烯生產進行分析可以發現，該產品同樣高度依賴進口，中石油正在研發定向生產1-癸烯的技術，采用乙烯五聚工藝，但由于相關項目尚未投產，我國潤滑油、高品質基礎油工業發展正受到一定制約。綜合分析可以發現，我國線性α-烯烴的產量和消費量持續提升，但現階段仍存在較高的對外依存度。

2.2發展趨勢

現階段我國線性α-烯烴的供應能力不足，生產裝置叫我缺乏，中國產能在全球總產能中的占比在5%以下且缺乏大型生產狀態，線性α-烯烴在C8以上的基本完全依賴進口，高品質產品發展因此受到嚴重限制。而從生產技術方面進行分析可以發現，我國市場仍需要培育，不同于擁有成熟技術的海外大型石化企業，起步較晚的我國仍處于發展階段，在高質量產品工藝方面存在欠缺，應用領域開發也同時受到限制。雖然中石油、中石化已經實現乙烯三聚工藝的工業化，但在下游聚烯烴產品技術、乙烯齊聚技術方面仍未實現工業化，由于同時存在尚待培育的應用市場，國內還存在開工率低下的1-己烯裝置。因此，未來我國線性α-烯烴生產需要重點培育下游市場，打造上下游協同發展的產業鏈;圍繞煤制油產業進行分析可以發現，我國煤制油產業升級屬于主要的線性α-烯烴供應量增長來源，基于這一發展需要，必須保證煤制油產業精細化發展。對于富含線性α-烯烴的煤制油中間產品來說。我國的煤制油產能將在未來持續提升。預計在2023年底達到每年1500萬噸，能夠提供性α-烯烴（C4-C18）170萬噸左右，高端精細化的煤制油產業發展趨勢可見一斑;結合潤滑油產業進行分析可以發現，國家的能耗水平在很大程度上受到潤滑油質量影響，線性α-烯烴（C8-C12）合成的Ⅳ類基礎油在延長設備換油期和壽命、提高燃油經濟性、減小摩擦磨損、減少環境污染等方面均具備顯著優勢，但現階段我國90%以上的相關產品從國外進口，國內生產的部分也多數為低質聚α-烯烴（蠟裂解法），這類高質量線性α-烯烴產品缺乏現狀必須設法改變。

隨著我國人民消費的不斷升級，人民對車輛、家電、建材、能源、服裝、食品、日用品的需求將不斷增加，在持續增長的石化產品需求下，為提供安全、綠色、高性價比的高端石化產品，線性α-烯烴產業的發展速度將進一步提升。線性α-烯烴產品的性能極為優異，這使得其應用空間較為廣闊，如聚烯烴產品具備優秀的抗沖擊強度、拉伸強度、抗撕裂強度，聚烯烴彈性體產品具備高伸長率、高強度、高彈性、耐低溫性能等特點，聚α-烯烴具備蒸發損失小、粘度指數高、粘溫性能好、操作溫度寬傾點低等特點，這些特點使得線性α-烯烴原料能夠較好滿足我國人民日益增長的高端產品需求，該原料的消費量在2023年底預計達到115萬噸/年，同時需要實現75%的自給率，可見該產業的增量空間極為廣闊。

結論：綜上所述，線性α-烯烴生產發展前景極為廣闊。在此基礎上，本文涉及的供需現狀、發展趨勢等內容，則對其發展現狀和前景開展了全面剖析。為更好推進我國線性α-烯烴產業發展，高碳α-烯烴等方面的發展探索應得到業界的高度重視。

參考文獻：

[1]張樂，馬靜，蘇朔.國內低黏度聚α-烯烴合成基礎油研究進展[J].石油化工應用，2021，40（06）：9-14+20.