我国生物质乙烯产业发展现状及趋势

昆仑咨询 2019-01-16 04:53:58

生物乙烯主要是指以生物质为原料,通过微生物发酵工艺得到乙醇,再在催化剂作用下脱水生成乙烯。工业上乙醇脱水制乙烯已有悠久历史。早在13世纪,人们就知道了乙醇催化脱水可制取乙烯。1797年,荷兰化学家发现了三氧化二铝对乙醇脱水有催化作用,目前该催化剂还一直在乙醇脱水工业装置上使用。

20世纪60年代,印度、巴基斯坦等国相继建立了乙醇脱水制乙烯的工业化装置,当后来由石油烃类热裂解生产乙烯的工业几乎成为乙烯的全部来源时,相关国家对乙醇脱水制乙烯的研究一直没有放弃。20世纪70年代,世界能源危机时,乙醇生产乙烯的路线再次受到各国重视。

我国生物制乙烯产业是在生物乙醇产业的基础上逐渐发展起来的。上世纪80年代开发出了乙醇脱水制乙烯装置,88年开始在四川维尼纶厂生产实践,又先后在昆山、张家港的一些厂矿进行生产应用,使该技术日趋成熟,经过长期研究,我国在生物乙醇脱水制乙烯专用催化剂方面取得显著成果,同时还在乙醇发酵、乙烯工业、化工工艺设计、过程优化等领域积累了丰富的实践经验。

2004年,我国当时规模最大的1.7万吨/年生物乙烯装置在安徽丰原集团成功投产。2005年,四川维尼纶厂开始利用上海石化院自主研发的催化剂和固定床反应装置建成9000/年的生产线,乙醇的转化率达到98%,乙烯的选择性达到96%以上,催化剂寿命12个月,代表了我国乙醇制乙烯最先进的技术。

20121026日,广西广维化工有限责任公司采用天津大学自主知识产权技术建设的全球首条生物质制取聚乙烯醇生产线在该公司全线贯通,并生产出合格的聚乙烯醇产品。原料为甘蔗和薯类等生物质资源,采用乙醇-乙烯法生产聚乙烯醇,该项目乙醇制乙烯装置生产能力为5万吨/年。

近年来,中国石化上海石油化工研究院自主研发的乙醇脱水制乙烯技术先后在四川维尼纶厂、山西三维集团等多个厂家成功实现工业应用,其下游产品主要是EVA树脂或者VAE乳液。

永安药业、博海生物、吉林国能生化、山东菏泽玉皇化工、山东滕州开元生化、潜江永安药业、商丘中亚化工等公司引进了美国SD公司的生物乙醇制环氧乙烷技术,利用生物乙烯生产环氧乙烷。

河南天冠企业集团有限公司利用具有自主知识产权的催化剂和反应装置已建成100/年的生物乙烯生产装置,乙醇的转化率达到99%以上,乙烯的选择性达到98%以上,目前正在建设万吨级的工业试验装置。

目前,我国生物乙烯产能约11万吨/年,产业发展潜力巨大,但总体还处在一个不成熟的发展阶段。国家已明确将生物乙醇制乙烯列入863计划和生物能源技术开发与产业化项目指南。

以目前全球消耗石油、煤炭等化石能源的速度,乐观的估计,未来石油资源大约可使用200年左右,在下一次能源危机到来之前,作为未来生物质衍生物制造的一个重要技术储备方向,生物乙醇脱水制乙烯技术将在科技的推动下得到不断的发展和创新。

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