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(huán)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(yè)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(yè)務的規(guī)?；蛻?zhàn)略性增長，滿足航空業(yè)對可持續(xù)燃料的需求。有望在2022年助力美國將可持續(xù)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(yè)對化石燃料的依賴。與傳統(tǒng)的化石噴氣燃料相比，LanzaJet的SAF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(yè)規(guī)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(tǒng)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(xù)發(fā)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(huán)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(fā)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(xù)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

2020年6月，陶氏與殼牌宣布了一項聯合開發(fā)協議，旨在加速開發(fā)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(fā)展，利用可再生電力加熱蒸汽裂解爐或成為化學工業(yè)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(wěn)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(wěn)定的硅酸鋁分子篩PST-32和PST-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-32和PST-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(yōu)異的熱穩(wěn)定性。相關研究成果發(fā)表于《科學》。

研究者使用Na+和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(huán)[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(wěn)定的鋁硅酸鹽（Si/Al=4.0）結構的UCSB-10（SBT）。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(wěn)定性，并將其與經典分子篩H-β（Si/Al=12.5）和商業(yè)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(yōu)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-USY和H-β分子篩（均為13%）。

此外與H-USY不同，PST-32和PST-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(wěn)定性能更好。這些結果表明PST-32和PST-2在催化裂化領域將具有應用潛力。

  日本開發(fā)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(fā)生物質生產丁二烯技術。該研究成果發(fā)表于《自然通訊》。

與傳統(tǒng)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(fā)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(fā)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(fā)生物乙醇制生物基丁二烯技術，旨在將Synthos丁二烯技術商業(yè)化，進而生產高附加值、可持續(xù)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(fā)Synthos產品組合的可持續(xù)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(yè)脫碳與可循環(huán)。

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