2021年全球α-烯烃产业现状及展望,高碳α-烯烃生产技术尚未成熟「图」-不锈钢3D打印工厂

2021年全球α-烯烃产业现状及展望,高碳α-烯烃生产技术尚未成熟「图」-不锈钢3D打印工厂插图

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一、α-烯烃产业基本概述

α-烯烃(α-olefin,Alpha Olefins)指双键在分子链端部的单烯烃,分子式是R-CH=CH2,其中R为烷基。若R为直链烷基,则称为直链α-烯烃(LAO)。α-烯烃结构与性能应用如下:

α-烯烃结构与性能应用

2021年全球α-烯烃产业现状及展望,高碳α-烯烃生产技术尚未成熟「图」

资料来源:公开资料整理

作为工业产品的α-烯烃,碳数范围分布很宽(C4~C40)。α-烯烃按其碳链长度有不同的应用,有广泛用途的是碳数范围为C6~C18(或C20)的直链α-烯烃。其中,应用最为广泛的品种是C4、C6和C8等组分。如,1-丁烯、1-己烯和1-辛烯可用来生产高密度聚乙烯(HDPE)和线型低密度聚乙烯(LLDPE)共聚单体,用以提高其抗撕裂和拉伸强度,占α-烯烃总消费量的50%以上。

α-烯烃种类及用途

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二、α-烯烃产业生产技术

石油馏分和催化裂化产物中,虽然都含有α-烯烃。但异构体多、组成复杂,不易分离。经过多年的发展,蜡裂解法、混合C4分离法、乙烯齐聚法和植物油法成为世界上生产α-烯烃的主要工艺,其中乙烯齐聚法应用最为广泛。

α-烯烃主要生产工艺

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资料来源:华经产业研究院整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2022-2027年中国烯烃行业市场调研及未来发展趋势预测报告》

三、全球α-烯烃产业现状

从全球α-烯烃的供应情况看,2021年,1-丁烯大约占42%,是第一大供应种类,其次是1-己烯和1-辛烯,分别占比约19%、13%。

2021年全球α-烯烃供应结构

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资料来源:HIS,华经产业研究院整理

从整体需求结构来看,α-烯烃主要需求包括作为共聚单体与乙烯聚合合成LLDPE/HDPE/POE/POP等聚烯烃材料、直接聚合成聚1-丁烯、生产润滑油基础油、表面活性剂、油田化学品等。

2021年全球α-烯烃消费结构

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资料来源:HIS,华经产业研究院整理

具体到短链α-烯烃,数据显示,2016年全球短链α-烯烃需求量约为360万吨,至2021年增长至440万吨,预计到2025年将达到约530万吨。

2016-2025年全球短链α-烯烃需求量及预测

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资料来源:HIS,华经产业研究院整理

从消费结构上看,2021年,LLDPE对短链α-烯烃的需求最大,约为300万吨,占比68.2%,LLDPE主要应用于薄膜和包装,对LLDPE而言,所用的共聚α-烯烃链长越长,其力学性能越好,越有利于制品减薄;其次是HDPE、POE/POP,对α-烯烃的需求约为70万吨、40万吨,分别占比15.9%、9.1%。。

2021年全球短链α-烯烃消费结构

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资料来源:HIS,华经产业研究院整理

四、α-烯烃产业竞争格局

由于国外企业对线性α-烯烃技术封锁以及高价技术转让费,我国每年需要从国外进口大量高碳α-烯烃。制备高碳α-烯烃所用乙烯齐聚技术难点在于催化剂价格昂贵,催化活性和选择性缺陷,以及副产物易堵塞管道等一系列问题,国内厂商大多处在小试阶段。

国内α-烯烃工业化进展

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资料来源:公开资料整理

五、α-烯烃产业展望

在未来几年内,全球α-烯烃的需求将急剧上升,预计2023年将突破800万t。我国高碳α-烯烃产能同年将上涨到11.5万t/a,表观消费量也将达到27万t/a。面对国内广阔的市场需求,国家出台了相关政策支持α-烯烃行业的发展,在《新材料关键技术产业化实施方案》中提出了关于开展高碳α-烯烃行业中关键技术产业化的举措,来提高产业发展水平。

1、乙烯齐聚工艺发展的举措。我国线性α-烯烃(LAO)技术起步较晚,目前国内的乙烯齐聚工艺一直处于发展缓慢的状态,催化剂及工艺技术被国外公司垄断,生产能力较弱,主要生产1-丁烯、1-己烯等低碳线性α-烯烃,而高碳α-烯烃生产技术与发达国家相比,尚未成熟,需要通过技术升级弥补现存的较大差距,大部分产品仍依靠进口,对外依存度高。我国还需投入大量成本将乙烯齐聚工艺作为主要的研究方向。

2、其他制LAO工艺发展的举措。在我国乙烯齐聚工艺相对薄弱的时期,采用其他符合我国国情的工艺生产LAO不失为一种弥补市场空缺的好方法。《石化和化学工业发展规划(2016—2020)》表明,我国正在推进合成气直接制烯烃技术的研发,费托合成技术将成为我国LAO生产的主流工艺。同时,我国“富煤、缺油、少气”的能源结构特点,促使我国煤制油项目的大力发展,随着国内提取高纯度α-烯烃的分离工艺日趋成熟,这些优质线性费托蜡也可以通过裂解工艺生产符合下游应用的LAO产品,为α-烯烃生产符合质量标准的化学品提供了有力保障。另外,在来源充足、市场稳定的前提下,生物质能源制LAO的工艺也可以作为补充技术路线,该工艺的研究具有重要的现实意义。

华经产业研究院对中国α-烯烃行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析,对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国线性α-烯烃行业市场全景评估及发展战略研究报告》。

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