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        大乙烯時代!全球乙烯生產技術都在做著哪些新嘗試新革新?

        日期:2021-10-20


          大乙烯時代!全球乙烯生產技術都在做著哪些新嘗試新革新?

         
        乙烯鏈涉及產品:乙烯、α-烯烴、丁二烯、乙二醇、環氧乙烷、氯乙烯、乙苯、苯乙烯、C4C5

         

        美生物煉廠選用Hummingbird?乙醇制乙烯催化劑

          法國德西尼布能源公司和美國LanzaJet公司達成供應協議,前者將為后者位于美國佐治亞州首套商業示范裝置的一體化生物煉廠提供Hummingbird?乙醇制乙烯催化劑。

           該專有催化劑是用于乙醇脫水生產乙烯的第二代低成本催化劑,原料可以是生物乙醇,在較低溫度、較高壓力下,生產出選擇性99%以上的聚合級乙烯。

           該催化劑的應用有望助力LanzaJet業務的規?;蛻鹇孕栽鲩L,滿足航空業對可持續燃料的需求。有望在2022年助力美國將可持續航空燃料(SAF)產量和使用量翻一番,減少碳排放的同時降低航空業對化石燃料的依賴。與傳統的化石噴氣燃料相比,LanzaJetSAF在應用過程中可減少70%以上的CO2排放。

           2019年,該Hummingbird催化劑首次應用在LanzaJet母公司LanzaTech的裝置中。

        公司擬與雀巢合作生產可再生乙烯/丙烯

          日本三井化學、豐田公司與瑞士雀巢公司宣布,將合作實現日本首個由100%生物基烴類物質制可再生塑料和化學品的工業規模生產。

           三井化學公司將在2021年期間使用雀巢RE原料(由雀巢生產的100%生物基烴類)替代其部分化石原料,用于大阪工廠裂解裝置生產各種塑料和化學品。屆時三井有望成為日本首家在其裂解裝置中使用生物基原料的公司。

          三井將生產可再生乙烯、丙烯、C4餾分和苯等,并將其加工成苯酚等基礎化學品或聚乙烯和聚丙烯等塑料。與化石原料生產的產品相比,三井化學從原材料階段一直到產品,其過程的CO2排放降低,質量與傳統化石基產品相當。

          三井和豐田計劃為該類生物基產品申請國際可持續發展與碳認證(ISCC Plus)。

           作為合作的一部分,雀巢將完全使用可再生原材料(如生物基廢物和渣油)生產大宗化學品,不使用任何化石原料如石油、石腦油等。

           通過這次合作,三井化學有望在2050年實現碳中和與循環經濟。

        陶氏推進乙烷脫氫和電裂解技術

         美國陶氏化學正在推進乙烷脫氫(EDH)和電裂解(e-cracking)技術,以期降低現有裂解裝置的碳排放,并有望在未來實現零排放。

          乙烷脫氫(EDH)技術

        陶氏將利用其專有技術開發EDH,同時還評估了包括Eco催化技術在內的多家潛在技術供應商。

        陶氏EDH技術基于其UNIFINITY流化催化脫氫(FCDh)技術。其位于路易斯安那州普拉克明的一臺混合進料裂解裝置將采用FCDh技術,技改后可以生產10萬噸/年的專產丙烯。該項目預計2021年開建,2022年投產。

        2022年陶氏將繼續開展乙烯、丙烯技術研究。其最終目標是在裂解裝置上通過EDH技術,實現乙烷制乙烯。

        電 裂解(e-cracking)技術

        20206月,陶氏與殼牌宣布了一項聯合開發協議,旨在加速開發乙烯蒸汽裂解裝置的電氣化新技術。

        目前,蒸汽裂解裝置利用化石燃料燃燒來加熱裂解爐,產生大量的CO2。隨著能源電網朝著可再生能源為主導方向發展,利用可再生電力加熱蒸汽裂解爐或成為化學工業減少碳排放的主要途徑之一。

         據悉,若將EDH與電裂解技術整合,CO2排放可降低40%50%。

        陶氏計劃通過實施該類技術,到2050年實現碳中和目標。

        韓國熱穩定大孔硅酸鋁分子篩研究獲進展

         韓國浦項科技大學研究團隊通過使用多重無機陽離子”“電荷密度失配的合成策略,制備出兩種具有3D大孔且熱穩定的硅酸鋁分子篩PST-32PST-2。其中,PST-32具有SBT骨架結構,PST-2是具有SBS/SBT共生結構的無序材料。PST-32PST-2的硅鋁比(SAR)略高,其結構與Y型沸石的超籠和寬孔窗相似,在催化裂化過程中表現出優異的熱穩定性。相關研究成果發表于《科學》。

        研究者使用Na+Cs+作為主要和次要的無機結構導向劑(ISDA),以及N,N'-二甲基-1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(Me2-DABCO)作為有機結構導向劑(OSDA),通過多種無機陽離子法合成PST-32,得到一種熱穩定的鋁硅酸鹽(Si/Al=4.0)結構的UCSB-10SBT)。同時,使用四乙銨(TEA+)作為電荷密度失配的OSDA、Cs+作為100℃下狹窄結晶場的結晶ISDA,合成PST-2。

         研究者進一步考察了兩種大孔分子篩在600℃高溫下柴油烴類裂解制輕質烯烴反應中的催化活性和穩定性,并將其與經典分子篩H-βSi/Al=12.5)和商業化沸石H-USY的柴油裂解催化性能對比。

        結果表明,在柴油裂解轉化率37%45%條件下,PST-32具有最優的輕質烯烴(乙烯和丙烯)產率,高達21%;PST-2上的輕質烯烴產率為18%,明顯高于H-USYH-β分子篩(均為13%)。

        此外與H-USY不同,PST-32PST-2即使在48小時-1的高空速催化反應下運行100分鐘,輕質烯烴產率也沒有明顯下降,說明其催化穩定性能更好。這些結果表明PST-32PST-2在催化裂化領域將具有應用潛力。

          日本開發生物質生產丁二烯技術

        日本瑞翁株式會社(ZEON)、理化學研究所、橫濱橡膠有限公司采用新的人工代謝途徑和生物酶,成功開發生物質生產丁二烯技術。該研究成果發表于《自然通訊》。

        與傳統代謝途徑相比,該技術通過微生物合成粘康酸(一種不飽和二羧酸),這是丁二烯生產的中間體。該技術通過使用成本更低的中間體,以及與生物催化劑相結合,降低了丁二烯發酵生產成本。同時該研究團隊以生物基丁二烯為原料,成功制得聚丁二烯橡膠。

        該技術高效地從生物質(生物資源)中生成丁二烯的方法,有望減少對石油的依賴,同時降低CO2排放。

        魯姆斯與Synthos合作開發生物基丁二烯技術

        美國魯姆斯公司與波蘭Synthos公司擬合作開發生物乙醇制生物基丁二烯技術,旨在將Synthos丁二烯技術商業化,進而生產高附加值、可持續的生物基橡膠。

         該項目第一步是對2萬噸/年生物基丁二烯裝置開展可行性研究,這是投資決策的基礎;其次開發Synthos產品組合的可持續性,旨在采用生物基丁二烯為單體制生物橡膠,從而實現行業脫碳與可循環。


         


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