中華石化網訊 由于頁巖氣產量猛增,北美大量原有和新建裂解裝置都以乙烷等輕烴作為原料,導致丁二烯產量大幅減少,供應缺口加大。為此,北美另辟蹊徑,通過開發生物技術和新工藝來增產丁二烯,彌補缺口。
據悉,頁巖氣革命的蓬勃發展,使得更多美國乙烯裂解工廠采用廉價乙烷等輕烴作為裂解原料,其成本比石腦油法低了近一半,但這種工藝并不會副產丁二烯。目前,北美地區60%以上的乙烯產能主要采用輕質原料,而美國墨西哥灣地
區33套裂解裝置的乙烷用量約占全美乙烷用量的80%。預計到2017年,其用量還將增加75%,另據預計未來4年美國傳統工藝新增的丁二烯產能幾乎為零,這就導致了美國丁二烯供應缺口進一步增加。
自2007年以來,美國裂解裝置的丁二烯產量已減少20%以上,而價格已經翻了一番。目前,美國大約每年進口35萬噸丁二烯。預測表明,到2020年,美國的丁二烯需求量將增加到240萬噸/年,進口量將增加到52.5萬噸/年。
面對供需缺口,北美企業在生產丁二烯的技術上開動腦筋。
一方面是通過從頁巖氣中回收丁烷來生產丁二烯。從頁巖氣中回收丁烷,不僅來源豐富而且成本低廉。Enterprise公司預計,到2020年,美國的丁烷產量將增長75%.達到41.6萬桶/日,因此公司考慮把脫氫裝置用于將正丁烷轉化為丁二烯。以前由TPC集團經營的兩套脫氫裝置,利用異丁烷作原料生產異丁烯用于生產甲基叔丁基醚(MTBE)的原料,自2006年禁用MTBE作汽油調和組分以來,這兩套裝置一直停用。丁二烯短缺促使TPC公司決定讓這兩套裝置重新投運,其中一套仍生產異丁烯,另一套改造后生產丁二烯。改造后的裝置先用正丁烷脫氫生產正丁烯,然后再用氧化脫氫裝置把正丁烯轉化為丁二烯,改造后的裝置計劃于2016年底投產。
另一方面,北美企業在生物化工上下功夫,通過生物技術來生產丁二烯,可比石油原料路線節省成本40%-60%。
今年4月份,國Cobalt技術公司成功實施了生物正丁醇的試驗,在生物丁醇生產放大成功的基礎上,以丁醇分子為原料生產丁二烯。Cobalt公司首席執行官稱,公司正在開發生產生物丁二烯的整套技術,可以在全球市場銷售。Cobalt公司還宣布,計劃在亞洲建設第一套生物丁二烯裝置,采用傳統的化學催化技術,用生物丁醇作原料生產生物丁二烯,預計2017年投產。美國Genomatlca公司早
在前年,就已經能夠用生物基原料生產丁二烯。目前,該公司現正在將生產生物丁二烯項目推進成世界級規模。
此外,北美企業還巧妙利用廢一氧化碳來生產丁二烯。Invista公司去年和總部位于芝加哥的LanzaTech公司簽署協議,使用LanzaTech的氣體發酵技術聯合開發生產丁二烯。LanzaTech公司能夠利用廢一氧化碳氣體來生產乙醇和2,3-丁二醇,并最終利用微生物將上述產品直接工業化,轉換為丁二烯。目前,LanzaTech公司在新西蘭的試驗裝置能夠從廢一氧化碳氣體中每年生產1.5萬加侖乙醇和2,3-丁二醇。而在中國上海,該公司正在運行一個年產10萬加侖乙醇的工廠,用中國最大的鋼鐵公司寶鋼的一氧化碳廢氣來生產乙醇。Invista和LanzaTech的合作開發,將會加大推廣應用這項新技術,預計2016年將實現商業化。
業內人士預測,盡管目前北美的丁二烯缺口量仍然較大,但是隨著當前正在開發的一些專產丁二烯新技術逐步投用和規模化生產,未來丁二烯的產量可能會逐步提高
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