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  大乙烯時(shí)代！全球乙烯生產(chǎn)技術(shù)都在做著哪些新嘗試新革新？

 
乙烯鏈涉及產(chǎn)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(guó)德西尼布能源公司和美國(guó)LanzaJet公司達(dá)成供應(yīng)協(xié)議，前者將為后者位于美國(guó)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(chǎn)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(chǎn)出選擇性99%以上的聚合級(jí)乙烯。

   該催化劑的應(yīng)用有望助力LanzaJet業(yè)務(wù)的規(guī)模化和戰(zhàn)略性增長(zhǎng)，滿足航空業(yè)對(duì)可持續(xù)燃料的需求。有望在2022年助力美國(guó)將可持續(xù)航空燃料（SAF）產(chǎn)量和使用量翻一番，減少碳排放的同時(shí)降低航空業(yè)對(duì)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(yīng)用過程中可減少70%以上的CO2排放。

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

公司擬與雀巢合作生產(chǎn)可再生乙烯/丙烯

  日本三井化學(xué)、豐田公司與瑞士雀巢公司宣布，將合作實(shí)現(xiàn)日本首個(gè)由100%生物基烴類物質(zhì)制可再生塑料和化學(xué)品的工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。

   三井化學(xué)公司將在2021年期間使用雀巢RE原料（由雀巢生產(chǎn)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(chǎn)各種塑料和化學(xué)品。屆時(shí)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(chǎn)可再生乙烯、丙烯、C4餾分和苯等，并將其加工成苯酚等基礎(chǔ)化學(xué)品或聚乙烯和聚丙烯等塑料。與化石原料生產(chǎn)的產(chǎn)品相比，三井化學(xué)從原材料階段一直到產(chǎn)品，其過程的CO2排放降低，質(zhì)量與傳統(tǒng)化石基產(chǎn)品相當(dāng)。

  三井和豐田計(jì)劃為該類生物基產(chǎn)品申請(qǐng)國(guó)際可持續(xù)發(fā)展與碳認(rèn)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(chǎn)大宗化學(xué)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(xué)有望在2050年實(shí)現(xiàn)碳中和與循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

陶氏推進(jìn)乙烷脫氫和電裂解技術(shù)

 美國(guó)陶氏化學(xué)正在推進(jìn)乙烷脫氫（EDH）和電裂解（e-cracking）技術(shù)，以期降低現(xiàn)有裂解裝置的碳排放，并有望在未來實(shí)現(xiàn)零排放。

  乙烷脫氫（EDH）技術(shù)

陶氏將利用其專有技術(shù)開發(fā)EDH，同時(shí)還評(píng)估了包括Eco催化技術(shù)在內(nèi)的多家潛在技術(shù)供應(yīng)商。

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

2022年陶氏將繼續(xù)開展乙烯、丙烯技術(shù)研究。其最終目標(biāo)是在裂解裝置上通過EDH技術(shù)，實(shí)現(xiàn)乙烷制乙烯。

電 裂解（e-cracking）技術(shù)

2020年6月，陶氏與殼牌宣布了一項(xiàng)聯(lián)合開發(fā)協(xié)議，旨在加速開發(fā)乙烯蒸汽裂解裝置的電氣化新技術(shù)。

目前，蒸汽裂解裝置利用化石燃料燃燒來加熱裂解爐，產(chǎn)生大量的CO2。隨著能源電網(wǎng)朝著可再生能源為主導(dǎo)方向發(fā)展，利用可再生電力加熱蒸汽裂解爐或成為化學(xué)工業(yè)減少碳排放的主要途徑之一。

 據(jù)悉，若將EDH與電裂解技術(shù)整合，CO2排放可降低40%～50%。

陶氏計(jì)劃通過實(shí)施該類技術(shù)，到2050年實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。

韓國(guó)熱穩(wěn)定大孔硅酸鋁分子篩研究獲進(jìn)展

 韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)通過使用“多重?zé)o機(jī)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(jié)構(gòu)，PST-2是具有SBS/SBT共生結(jié)構(gòu)的無序材料。PST-32和PST-2的硅鋁比（SAR）略高，其結(jié)構(gòu)與Y型沸石的超籠和寬孔窗相似，在催化裂化過程中表現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性。相關(guān)研究成果發(fā)表于《科學(xué)》。

研究者使用Na+和Cs+作為主要和次要的無機(jī)結(jié)構(gòu)導(dǎo)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(jī)結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑（OSDA），通過多種無機(jī)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(jié)構(gòu)的UCSB-10（SBT）。同時(shí)，使用四乙銨（TEA+）作為電荷密度失配的OSDA、Cs+作為100℃下狹窄結(jié)晶場(chǎng)的結(jié)晶ISDA，合成PST-2。

 研究者進(jìn)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(zhì)烯烴反應(yīng)中的催化活性和穩(wěn)定性，并將其與經(jīng)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(duì)比。

結(jié)果表明，在柴油裂解轉(zhuǎn)化率37%～45%條件下，PST-32具有最優(yōu)的輕質(zhì)烯烴（乙烯和丙烯）產(chǎn)率，高達(dá)21%；PST-2上的輕質(zhì)烯烴產(chǎn)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(shí)-1的高空速催化反應(yīng)下運(yùn)行100分鐘，輕質(zhì)烯烴產(chǎn)率也沒有明顯下降，說明其催化穩(wěn)定性能更好。這些結(jié)果表明PST-32和PST-2在催化裂化領(lǐng)域?qū)⒕哂袘?yīng)用潛力。

  日本開發(fā)生物質(zhì)生產(chǎn)丁二烯技術(shù)

日本瑞翁株式會(huì)社（ZEON）、理化學(xué)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(zhì)生產(chǎn)丁二烯技術(shù)。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(shù)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(chǎn)的中間體。該技術(shù)通過使用成本更低的中間體，以及與生物催化劑相結(jié)合，降低了丁二烯發(fā)酵生產(chǎn)成本。同時(shí)該研究團(tuán)隊(duì)以生物基丁二烯為原料，成功制得聚丁二烯橡膠。

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

魯姆斯與Synthos合作開發(fā)生物基丁二烯技術(shù)

美國(guó)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(shù)，旨在將Synthos丁二烯技術(shù)商業(yè)化，進(jìn)而生產(chǎn)高附加值、可持續(xù)的生物基橡膠。

 該項(xiàng)目第一步是對(duì)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(chǔ)；其次開發(fā)Synthos產(chǎn)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(shí)現(xiàn)行業(yè)脫碳與可循環(huán)。

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  大乙烯時(shí)代！全球乙烯生產(chǎn)技術(shù)都在做著哪些新嘗試新革新？