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大乙烯时代!全球乙烯生产技术都在做着哪些新尝试新革新?

日期:2021-10-20


  大乙烯时代!全球乙烯生产技术都在做着哪些新尝试新革新?

 
乙烯链涉及产品:乙烯、α-烯烃、丁二烯、乙二醇、环氧乙烷、氯乙烯、乙苯、苯乙烯、C4C5

 

美生物炼厂选用Hummingbird®乙醇制乙烯催化剂

  法国德西尼布能源公司和美国LanzaJet公司达成供应协议,前者将为后者位于美国佐治亚州首套商业示范装置的一体化生物炼厂提供Hummingbird®乙醇制乙烯催化剂。

   该专有催化剂是用于乙醇脱水生产乙烯的第二代低成本催化剂,原料可以是生物乙醇,在较低温度、较高压力下,生产出选择性99%以上的聚合级乙烯。

   该催化剂的应用有望助力LanzaJet业务的规模化和战略性增长,满足航空业对可持续燃料的需求。有望在2022年助力美国将可持续航空燃料(SAF)产量和使用量翻一番,减少碳排放的同时降低航空业对化石燃料的依赖。与传统的化石喷气燃料相比,LanzaJetSAF在应用过程中可减少70%以上的CO2排放。

   2019年,该Hummingbird催化剂首次应用在LanzaJet母公司LanzaTech的装置中。

公司拟与雀巢合作生产可再生乙烯/丙烯

  日本三井化学、丰田公司与瑞士雀巢公司宣布,将合作实现日本首个由100%生物基烃类物质制可再生塑料和化学品的工业规模生产。

   三井化学公司将在2021年期间使用雀巢RE原料(由雀巢生产的100%生物基烃类)替代其部分化石原料,用于大阪工厂裂解装置生产各种塑料和化学品。届时三井有望成为日本首家在其裂解装置中使用生物基原料的公司。

  三井将生产可再生乙烯、丙烯、C4馏分和苯等,并将其加工成苯酚等基础化学品或聚乙烯和聚丙烯等塑料。与化石原料生产的产品相比,三井化学从原材料阶段一直到产品,其过程的CO2排放降低,质量与传统化石基产品相当。

  三井和丰田计划为该类生物基产品申请国际可持续发展与碳认证(ISCC Plus)。

   作为合作的一部分,雀巢将完全使用可再生原材料(如生物基废物和渣油)生产大宗化学品,不使用任何化石原料如石油、石脑油等。

   通过这次合作,三井化学有望在2050年实现碳中和与循环经济。

陶氏推进乙烷脱氢和电裂解技术

 美国陶氏化学正在推进乙烷脱氢(EDH)和电裂解(e-cracking)技术,以期降低现有裂解装置的碳排放,并有望在未来实现零排放。

  乙烷脱氢(EDH)技术

陶氏将利用其专有技术开发EDH,同时还评估了包括Eco催化技术在内的多家潜在技术供应商。

陶氏EDH技术基于其UNIFINITY流化催化脱氢(FCDh)技术。其位于路易斯安那州普拉克明的一台混合进料裂解装置将采用FCDh技术,技改后可以生产10万吨/年的专产丙烯。该项目预计2021年开建,2022年投产。

2022年陶氏将继续开展乙烯、丙烯技术研究。其最终目标是在裂解装置上通过EDH技术,实现乙烷制乙烯。

电 裂解(e-cracking)技术

20206月,陶氏与壳牌宣布了一项联合开发协议,旨在加速开发乙烯蒸汽裂解装置的电气化新技术。

目前,蒸汽裂解装置利用化石燃料燃烧来加热裂解炉,产生大量的CO2。随着能源电网朝着可再生能源为主导方向发展,利用可再生电力加热蒸汽裂解炉或成为化学工业减少碳排放的主要途径之一。

 据悉,若将EDH与电裂解技术整合,CO2排放可降低40%50%

陶氏计划通过实施该类技术,到2050年实现碳中和目标。

韩国热稳定大孔硅酸铝分子筛研究获进展

 韩国浦项科技大学研究团队通过使用多重无机阳离子”“电荷密度失配的合成策略,制备出两种具有3D大孔且热稳定的硅酸铝分子筛PST-32PST-2。其中,PST-32具有SBT骨架结构,PST-2是具有SBS/SBT共生结构的无序材料。PST-32PST-2的硅铝比(SAR)略高,其结构与Y型沸石的超笼和宽孔窗相似,在催化裂化过程中表现出优异的热稳定性。相关研究成果发表于《科学》。

研究者使用Na+Cs+作为主要和次要的无机结构导向剂(ISDA),以及N,N'-二甲基-1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(Me2-DABCO)作为有机结构导向剂(OSDA),通过多种无机阳离子法合成PST-32,得到一种热稳定的铝硅酸盐(Si/Al=4.0)结构的UCSB-10SBT)。同时,使用四乙铵(TEA+)作为电荷密度失配的OSDACs+作为100℃下狭窄结晶场的结晶ISDA,合成PST-2

 研究者进一步考察了两种大孔分子筛在600℃高温下柴油烃类裂解制轻质烯烃反应中的催化活性和稳定性,并将其与经典分子筛H-βSi/Al=12.5)和商业化沸石H-USY的柴油裂解催化性能对比。

结果表明,在柴油裂解转化率37%45%条件下,PST-32具有最优的轻质烯烃(乙烯和丙烯)产率,高达21%PST-2上的轻质烯烃产率为18%,明显高于H-USYH-β分子筛(均为13%)。

此外与H-USY不同,PST-32PST-2即使在48小时-1的高空速催化反应下运行100分钟,轻质烯烃产率也没有明显下降,说明其催化稳定性能更好。这些结果表明PST-32PST-2在催化裂化领域将具有应用潜力。

  日本开发生物质生产丁二烯技术

日本瑞翁株式会社(ZEON)、理化学研究所、横滨橡胶有限公司采用新的人工代谢途径和生物酶,成功开发生物质生产丁二烯技术。该研究成果发表于《自然通讯》。

与传统代谢途径相比,该技术通过微生物合成粘康酸(一种不饱和二羧酸),这是丁二烯生产的中间体。该技术通过使用成本更低的中间体,以及与生物催化剂相结合,降低了丁二烯发酵生产成本。同时该研究团队以生物基丁二烯为原料,成功制得聚丁二烯橡胶。

该技术高效地从生物质(生物资源)中生成丁二烯的方法,有望减少对石油的依赖,同时降低CO2排放。

鲁姆斯与Synthos合作开发生物基丁二烯技术

美国鲁姆斯公司与波兰Synthos公司拟合作开发生物乙醇制生物基丁二烯技术,旨在将Synthos丁二烯技术商业化,进而生产高附加值、可持续的生物基橡胶。

 该项目第一步是对2万吨/年生物基丁二烯装置开展可行性研究,这是投资决策的基础;其次开发Synthos产品组合的可持续性,旨在采用生物基丁二烯为单体制生物橡胶,从而实现行业脱碳与可循环。


 


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