發(fā)表時(shí)間： 2022-12-05 16:41:53
作者： 石油化工設(shè)備維護(hù)與檢修網(wǎng)
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11月22日，在獨(dú)山子石化公司塔里木石化分公司丁烯-1裝置現(xiàn)場(chǎng)，工作人員正緊張有序地對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，中控室內(nèi)大家緊盯監(jiān)控屏幕，密切關(guān)注著各項(xiàng)數(shù)據(jù)的波動(dòng)情況。在投入催化劑的5個(gè)小時(shí)后，裝置反應(yīng)器建立負(fù)荷，按期實(shí)現(xiàn)檢修后一次開車成功。目前，裝置生產(chǎn)負(fù)荷穩(wěn)步至60%，日產(chǎn)丁烯-1在50噸以上。
此次投產(chǎn)是丁烯-1裝置歷經(jīng)大量技改技措后的第一次開工，也是對(duì)檢修期間實(shí)施的30項(xiàng)技改技措成果的有效檢驗(yàn)。
由于停工檢修期間技改項(xiàng)目多、工藝流程及部分管線實(shí)施優(yōu)化要求高，此次開工極具挑戰(zhàn)性。為此，塔里木石化分公司提前謀劃、統(tǒng)籌安排，多次組織召開開工準(zhǔn)備工作討論會(huì)，細(xì)化開工方案，梳理現(xiàn)場(chǎng)流程，系統(tǒng)分析開工過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，精心制訂應(yīng)急措施。
因目前疫情防控形勢(shì)復(fù)雜，檢修現(xiàn)場(chǎng)每天安排專人進(jìn)行消殺，作業(yè)人員均穿戴防護(hù)服，嚴(yán)格防控。全密度聚乙烯生產(chǎn)部積極調(diào)整班組倒班模式，為丁烯-1裝置一次性開工成功保駕護(hù)航。
丁烯-1裝置包括聚合反應(yīng)系統(tǒng)、產(chǎn)品分離系統(tǒng)、溶劑干燥系統(tǒng)、產(chǎn)品緩存及公用工程系統(tǒng)。裝置由中國(guó)石油化工研究院開發(fā)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型乙烯二聚工藝，其原料來(lái)源于全密度聚乙烯裝置精制乙烯，產(chǎn)品聚合級(jí)丁烯-1用作全密度和高密度聚乙烯裝置的共聚單體，具有反應(yīng)誘導(dǎo)期短、催化劑活性高、丁烯-1選擇性強(qiáng)的特點(diǎn)。
此次丁烯-1裝置檢修后順利投產(chǎn)，將為高密度聚乙烯和全密度聚乙烯裝置提供自產(chǎn)原料，節(jié)約了丁烯-1外購(gòu)和本部互供的成本。
丁烯-1生產(chǎn)及下游產(chǎn)業(yè)鏈
我國(guó)最早的丁烯-1分離裝置是齊魯石化公司從日本瑞翁公司引進(jìn)的生產(chǎn)能力1.5萬(wàn)噸/年裝置，經(jīng)過(guò)多年的消化吸收，整套設(shè)備現(xiàn)在已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化。此后，蘭化公司和天津石化等地建設(shè)了多套丁烯-1分離裝置生產(chǎn)合格丁烯-1產(chǎn)品，裝置規(guī)模日益擴(kuò)大。我國(guó)丁烯-１產(chǎn)品的生產(chǎn)能力情況見下表：
中國(guó)主要1-丁烯生產(chǎn)裝置原料路線統(tǒng)計(jì)
序號(hào) | 公司名稱 | 生產(chǎn)能力 | 工藝路線 |
1 | 天津聯(lián)合化學(xué)有限公司 | 0.6 | 乙烯二聚 |
2 | 大慶石化公司 | 0.76 | C4分離 |
3 | 蘭州石化公司 | 0.80 | C4分離 |
4 | 中原乙烯有限公司 | 1.00 | C4分離 |
5 | 撫順石化公司 | 1.00 | C4分離 |
6 | 盤錦石化公司 | 1.00 | 乙烯二聚 |
7 | 獨(dú)生子乙烯公司 | 1.00 | C4分離 |
8 | 茂名石化公司 | 1.50 | C4分離 |
9 | 揚(yáng)子石化公司 | 1.50 | 乙烯二聚 |
10 | 齊魯石化公司 | 1.50 | C4分離 |
11 | 吉林石化公司 | 2.40 | C4分離 |
12 | 寶豐能源集團(tuán) | 4.23 | C4分離 |
13 | 中沙（天津）石化有限公司 | 5.00 | C4分離 |
14 | 中煤榆林公司 | 6.00 | C4分離 |
丁烯-1的下游利用領(lǐng)域
PE聚合單體
丁烯-1最主要的用途是作LLDPE（包括HDPE）的共聚單體，使共聚物的抗撕裂強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度和使用壽命等性能得以改善。其中，在LLDPE生產(chǎn)工藝中，共聚單體的加入量一般為8%～10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），在HDPE中，加入量為1%～2%。目前國(guó)外的先進(jìn)PE技術(shù)已經(jīng)開始采用較高級(jí)的α-烯烴共聚單體替代丁烯-1，丁烯-1作為共聚單體比例已降到30%以下，但由于原料來(lái)源、技術(shù)等問(wèn)題，國(guó)內(nèi)丁烯-1在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)依然是應(yīng)用最多的共聚單體原料。
聚丁烯-1
聚丁烯-1（PB）是由丁烯-1單體聚合而成的一種熱塑性樹脂，是半透明、無(wú)色、無(wú)臭固體，分子結(jié)構(gòu)規(guī)整。它的突出優(yōu)點(diǎn)是抗蠕變性、耐環(huán)境應(yīng)力開裂和抗沖擊性能十分優(yōu)異。聚丁烯-1主要應(yīng)用于管道材料，薄膜材料和防水卷材，素有“塑料中的黃金”美譽(yù)。
國(guó)外對(duì)聚丁烯-1的研究較早，巴塞爾、日本三井公司和韓國(guó)艾聯(lián)公司掌握該技術(shù)并有多套工業(yè)化裝置。
Basel公司采用了新的聚合生產(chǎn)工藝在荷蘭建成年產(chǎn)量4.5萬(wàn)t的生產(chǎn)裝置。2008年，Basell公司又對(duì)在荷蘭的 PB-1生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)行擴(kuò)建，使其年產(chǎn)量達(dá)到了 6.7 萬(wàn)t，現(xiàn)已開發(fā)出多牌號(hào)產(chǎn)品。
2010 年，經(jīng)過(guò)多年自主研發(fā)，韓國(guó)艾聯(lián)公司采用全新技術(shù)和生產(chǎn)體系，年產(chǎn)量為8000 t，成功產(chǎn)業(yè)化PB-1。同年該公司被韓國(guó)愛康理美特公司全面收購(gòu)。愛康理美特公司因此成為第三家具備自主產(chǎn)權(quán)規(guī)模化生產(chǎn)PB-1。在2011年，愛康生產(chǎn)的PB-1 開始進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。但與Basell公司、日本三井公司相比其在中國(guó)市場(chǎng) PB-1占有量仍較小 。
國(guó)內(nèi)山東東方宏業(yè)與青島科技大學(xué)聯(lián)手開發(fā)，并于2014年初建成國(guó)內(nèi)第一套 PB-1生產(chǎn)裝置，但生產(chǎn)規(guī)模較之國(guó)外仍較小，大約為 5 kt／a，2016年?yáng)|方宏業(yè)又新建一套規(guī)模號(hào)稱5萬(wàn)噸/年，但由于產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定，市場(chǎng)認(rèn)知度較低。
2013年山東滕州瑞達(dá)投資13億人民幣，引進(jìn)美國(guó)IP公司的技術(shù)，建設(shè)年產(chǎn)能6萬(wàn)噸聚丁烯-1項(xiàng)目（一期3萬(wàn)噸/年），2015年8月開工建設(shè)，目前處于投料試生產(chǎn)階段。
2008年底，天津石化引進(jìn)100萬(wàn)t級(jí)乙烯項(xiàng)目并欲通過(guò)引進(jìn)Basell公司技術(shù)來(lái)生產(chǎn)PB-1，但該項(xiàng)目沒有成行。
2010年，黑龍江省齊化集團(tuán)通過(guò)改造現(xiàn)有的產(chǎn)量為2萬(wàn)t/a的聚丙烯生產(chǎn)裝置試生產(chǎn)PB-1 樹脂。但結(jié)果并未達(dá)到預(yù)期。 目前，由鎮(zhèn)海煉化聯(lián)合北京化工研究院、華東理工大學(xué)等單位開展的高等規(guī)度聚丁烯-1項(xiàng)目已進(jìn)入基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段，工業(yè)示范裝置預(yù)計(jì)在2018年底建成投產(chǎn)。
1,3-丁二烯
1,3-丁二烯是制造合成橡膠、合成樹脂、尼龍等的重要原料，在石化烯烴原料中的地位僅次于乙烯和丙烯。丁二烯生產(chǎn)順丁橡膠、丁苯橡膠、SBS彈性體的消費(fèi)占比分別為31%、28%、20%，合計(jì)占比達(dá)79%。另外，生產(chǎn)ABS樹脂占比16%。
由于全球烯烴原料輕質(zhì)化趨勢(shì)日益明顯，碳四原料供應(yīng)將日趨緊張。目前，國(guó)內(nèi)由丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯的技術(shù)開發(fā)蓬勃發(fā)展，惠生工程自主研發(fā)了丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯的技術(shù)，并已于2014年首次應(yīng)用于山東玉皇的7萬(wàn)噸/年丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯改造項(xiàng)目。2017年11月與南京誠(chéng)志簽訂了10萬(wàn)噸/年的丁二烯裝置總承包合同。
丁烯-1齊聚
丁烯-1齊聚產(chǎn)品的開發(fā)，為丁烯-1利用開辟了廣泛的應(yīng)用前景。丁烯-1齊聚的產(chǎn)物C8= 和C12= ，其中1-辛烯和碳十二烯用于制造LLDPE共聚單體。齊聚得到的產(chǎn)品還可與異丁烯聚合成低分子聚合物，可作粘合劑、不干膠、潤(rùn)滑油添加劑等。由此可開發(fā)一系列精細(xì)化工產(chǎn)品。
國(guó)外，日本Nissan公司開發(fā)了Ni系均相催化過(guò)程工藝。美國(guó)UOP和德國(guó)Huls公司聯(lián)合開發(fā)的Octol工藝。
其它精細(xì)化學(xué)品
丁烯-1還可以生產(chǎn)諸多精細(xì)化學(xué)品，國(guó)外用丁烯-1生產(chǎn)正丁基硫醇、正丁基氧化物等精細(xì)化工產(chǎn)品。世界各國(guó)丁烯-1的應(yīng)用情況也不同，美國(guó)、西歐與日本用于生產(chǎn)仲丁醇和甲乙酮的丁烯-1的量占丁烯-1消費(fèi)比例的60%左右。還可用于生產(chǎn)庚烯、順丁烯二酸酐（順酐）等。
丁烯齊聚再經(jīng)羰基化生產(chǎn)異壬醇，是優(yōu)良的增塑劑鄰苯二甲酸二異壬酯的主要原料，國(guó)內(nèi)僅茂名石化一套18萬(wàn)噸/年的異壬醇裝置。
