技術(shù)動態(tài)

ExxonMobil公司建全球最大規(guī)模的石腦油裂解裝置石油化學(xué)新報（日），2013（4689）：7

ExxonMobil公司在新加坡建成全球最大規(guī)模的石腦油裂解等裝置，裝置規(guī)模為1.0 Mt/a，2012年12月末投入試生產(chǎn)。在建設(shè)石腦油裂解裝置的同時配備了220 MW的熱電供應(yīng)裝置。在此基礎(chǔ)上還建設(shè)了650 kt/a的聚乙烯裝置、450 kt/a的聚丙烯裝置、300 kt/a采用茂金屬催化劑生產(chǎn)特殊彈性體的裝置、125 kt/a的羰基合成醇裝置以及340 kt/a的苯生產(chǎn)裝置，同時還擴(kuò)增對二甲苯裝置產(chǎn)能至480 kt/a。目前全部裝置建設(shè)施工項目已經(jīng)完成，正準(zhǔn)備投產(chǎn)運(yùn)行。

將天然氣直接轉(zhuǎn)化成甲醇和H2的新工藝Chem Eng，2013 - 01 - 01

按照美國能源部高級研究計劃署的一項合同，氣體技術(shù)研究院將開發(fā)一種將天然氣直接轉(zhuǎn)化成甲醇和H2的工藝。該工藝與傳統(tǒng)的高溫能源密集型的蒸汽轉(zhuǎn)化工藝相比，簡單且高效。該工藝采用無機(jī)金屬氧化物陽離子介質(zhì)為氧化催化劑，在室溫和大氣壓力下進(jìn)行反應(yīng)，通過電化學(xué)充電以保證催化劑的連續(xù)再生并獲得較高的轉(zhuǎn)化率和選擇性。在最初的實驗室測試中，該工藝得到的轉(zhuǎn)化率僅略高于50%，經(jīng)改進(jìn)后轉(zhuǎn)化率可提高到90%以上。

納米粒子有助于產(chǎn)生H2 Chem Eng，2013 - 01 - 01

紐約州立大學(xué)石溪分校的科學(xué)家采用次納米尺寸的金原子提高了由水制H2的光催化產(chǎn)率，從而使利用非化石燃料來源生產(chǎn)H2的可持續(xù)發(fā)展方法具有重大的環(huán)境和能效優(yōu)勢?？茖W(xué)家采用次納米金粒子對半導(dǎo)體催化劑硫化鎘（CdS）進(jìn)行改性后發(fā)現(xiàn)，改性后的CdS對可見光光催化分離H2的活性比單獨使用CdS提高了35倍。光催化劑活性的提高與次納米尺寸的金粒子有關(guān)，較大尺寸的金粒子的催化活性較低。采用金原子進(jìn)行表面改性以增加H2產(chǎn)量的方法還可擴(kuò)展到其他半導(dǎo)體光催化劑。

ExxonMobil公司預(yù)測天然氣將替代煤成為世界第二大能源Oil & Gas J，2012 - 12 - 17

ExxonMobil公司在其2013能源展望中指出，到2025年天然氣可能超過煤成為僅次于原油的世界第二大能源，到2040年，天然氣需求將增長65%左右。由于頁巖和其他非常規(guī)能源的增長，北美的能源產(chǎn)量未來將占世界能源產(chǎn)量的20%?，F(xiàn)代可再生能源的增長使天然氣處于激增的狀態(tài)。該報告還預(yù)測，到2025年北美將從能源進(jìn)口者變成能源出口者，而且超過一半的增長來自非常規(guī)氣體能源。在未來幾十年，電力需求將占全球能源需求增長的一半以上，由于煤和原油只能滿足較少的發(fā)電需求，更多的發(fā)電需求將通過天然氣、核能及可再生能源來滿足。該報告指出，致密油的開發(fā)仍處于初期，來自Bakken頁巖的產(chǎn)量一直緩慢增長但保持穩(wěn)定，美國國內(nèi)的其他致密油藏顯示出相似的增長趨勢。深海油井生產(chǎn)在十年前還沒有出現(xiàn)，預(yù)計未來也將增長一倍以上?；旌蟿恿ζ?、高效燃?xì)怆姀S以及其他技術(shù)和實踐將幫助經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織內(nèi)的工業(yè)化國家在2040年其經(jīng)濟(jì)總量增長80%的情況下，能源使用量保持基本平穩(wěn)。

日本三菱瓦斯公司等開發(fā)了二甲醚新工藝化學(xué)工業(yè)時報（日），2013（2813）：4

日本三菱瓦斯公司與日揮公司于2010年5月向德國Grillo公司提供二甲醚（DME）生產(chǎn)工藝許可，2012年10月11日在德國生產(chǎn)基地完成了新工藝生產(chǎn)DME的性能保證實驗，裝置開始進(jìn)行商業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)。DME用途廣泛，可作為化妝品和涂料等，其物性與液化石油氣（LPG）類似，運(yùn)輸及儲藏容易，可替代LPG和柴油作為鍋爐及汽車燃料使用。排放的廢氣中完全不產(chǎn)生氧化硫（SOx）和炭黑，是一種可期待的綠色能源。新開發(fā)的DME生產(chǎn)工藝技術(shù)是基于三菱瓦斯公司早年開發(fā)的專有技術(shù)。從2001年開始，三菱瓦斯公司與日揮公司共同開發(fā)DME大型化（1.5 Mt/a）生產(chǎn)工藝，2008年開始提供燃料DME生產(chǎn)專利許可。這次開發(fā)的工藝是三菱瓦斯公司開發(fā)的新型高功能催化劑與工藝的最佳化結(jié)合，可生產(chǎn)出雜質(zhì)含量低的高純度DME，規(guī)模超過1.0 Mt/a。

Solvay公司和Sibur石化公司組建合資企業(yè)生產(chǎn)表面活性劑和油田加工化學(xué)品Focus on Surfactants，2012 - 12 - 03

Solvay公司和俄羅斯Sibur石化公司組建合資公司Ruspav，為俄羅斯生產(chǎn)表面活性劑和油田加工化學(xué)品。Ruspav公司將位于Sibur公司的石油化工生產(chǎn)基地附近，預(yù)計2015年投入運(yùn)營。俄羅斯對表面活性劑的需求正在以超過6%/a的速率增長。這些表面活性劑主要用于家居、個人護(hù)理產(chǎn)品、油氣應(yīng)用以及其他行業(yè)。Sibur公司將為該合資企業(yè)提供原料、生產(chǎn)和物流能力。Sibur公司通過提供其在俄羅斯石油化工市場方面的長期經(jīng)驗，以支持表面活性劑在俄羅斯油氣市場的開發(fā)。Solvay公司下屬Novecare分公司是全球表面活性劑行業(yè)領(lǐng)先者，它將為Ruspav公司提供表面活性劑技術(shù)方面的專門技能、配方和市場應(yīng)用知識及客戶網(wǎng)絡(luò)，尤其是家居及個人護(hù)理和油氣市場情況，包括在該地區(qū)擁有的全球主要客戶。

日本綜合能源公司開發(fā)低成本生產(chǎn)生物質(zhì)氣體的技術(shù)新ェネFI（Ⅱ）—新報（日），2012 - 12 - 20

日本綜合能源公司Enecope公司（北海道札幌市）開發(fā)了通過在牛糞尿及食品垃圾中混入適量的丙三醇?xì)堅?，高效低成本生產(chǎn)生物質(zhì)氣體的技術(shù)，試驗裝置已在北海道建成。該技術(shù)為日本“戰(zhàn)略性下一代生物能源利用技術(shù)開發(fā)事業(yè)”的一環(huán)。試驗裝置處理能力為14.5 t/d（榨乳牛糞尿10.0 t、生活垃圾3.0 t、粗制丙三醇少量），生物質(zhì)氣體生產(chǎn)規(guī)模為680 m2/d。該技術(shù)與以往技術(shù)相比，除了生物質(zhì)氣體的生產(chǎn)能力增加20%外，還可利用純氧穩(wěn)定地進(jìn)行生物脫硫，使高成本的脫硫劑的使用量降低70%。今后將通過長時間運(yùn)轉(zhuǎn)試驗裝置來驗證季節(jié)變化對生產(chǎn)的影響，以完善該高效低成本生產(chǎn)生物質(zhì)氣體的技術(shù)。在日本北海道地區(qū)，通過甲醇發(fā)酵生產(chǎn)生物質(zhì)氣體裝置主要利用牲畜糞尿為原料，雖然優(yōu)先考慮的是糞尿處理功能，但生物質(zhì)氣體作為能量的一種來源也受到關(guān)注。

可減少天然氣浪費的膜反應(yīng)器Chem Eng，2013 - 01 - 01

在美國能源部高級研究計劃署（ARPA）170萬美元撥款下，Ceramatec公司開發(fā)出一種小型陶瓷膜反應(yīng)器，可將天然氣一步轉(zhuǎn)化為可運(yùn)輸?shù)囊后w。該項目的目標(biāo)是將偏遠(yuǎn)地區(qū)生產(chǎn)石油的副產(chǎn)物天然氣貨幣化。目前這些天然氣或者被燒掉或者被泵回到地下。該公司將開發(fā)一種催化劑膜反應(yīng)器以驗證該工藝的經(jīng)濟(jì)可行性。該工藝是將天然氣進(jìn)料到反應(yīng)器中，并使天然氣通過膜上面涂覆的催化劑轉(zhuǎn)化成高級烴類液體，同時回收聯(lián)產(chǎn)的H2。轉(zhuǎn)化后的烴類液體可進(jìn)行運(yùn)輸并用于生產(chǎn)化學(xué)品和燃料。Ceramatec公司目前的研究焦點是提高轉(zhuǎn)化效率，到目前為止，在實驗室測試中轉(zhuǎn)化效率仍較低。預(yù)計該公司將在2年內(nèi)向ARPA提供一套小型反應(yīng)器。

高密度聚乙烯/環(huán)烯烴共聚物的纖維狀形態(tài)及其性能Eur Polym J， 2012，48（12）：2031

使用環(huán)烯烴纖維狀優(yōu)化工藝制備出高密度聚乙烯/環(huán)烯烴共聚物（HDPE/COC）共混物。基于形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)和理論預(yù)測，集中研究了3種高黏性HDPE和COC含量（w）20%，30%，40%的HDPE/COC復(fù)合材料。研究表明，較高韌性的取向COC纖維使較柔軟的HDPE基質(zhì)的宏觀力學(xué)和微觀力學(xué)性能大幅提高。SEM、拉伸測試、微硬度測量和基于平衡盒模型（EBM）的理論計算，證明了復(fù)合材料的界面黏結(jié)力非常高并顯示了組分部分的可混合性。纖維狀COC與HDPE/COC界面出現(xiàn)協(xié)同效應(yīng)：1）體系的彈性模量比通過加成法則預(yù)測的高；2）含20%（w）COC的共混物的斷裂能分別比純HDPE和COC基質(zhì)高25%和3 000%；（3）HDPE/COC體系的其他拉伸性能和微硬度與EBM預(yù)測的結(jié)果相比均有大幅改善。

使用促氧化劑添加劑配制的低密度聚乙烯和線型低密度聚乙烯的非生物降解性Polym Degrad Stab，2013，98（2）：490

研究表明，促氧化劑添加劑對加速線型低密度聚乙烯（LLDPE）和低密度聚乙烯（LDPE）的環(huán)境降解有影響。使用不同量（w=0，1%，2%）的促氧化劑（一種所謂的“氧代”添加劑）制備出擠出流延薄膜（100 μm）并對該薄膜進(jìn)行為期260 d的環(huán)境風(fēng)化或空氣烘箱老化（60 ℃）測試。利用GPC、FTIR、DSC和連續(xù)自成核退火（SSA）等手段進(jìn)行熱分餾和拉伸試驗，對薄膜老化引起的化學(xué)和物理變化進(jìn)行了表征。評估期間，純聚乙烯試樣并沒有表現(xiàn)出顯著的變化。實驗結(jié)果表明，SSA技術(shù)是最敏感的技術(shù)，SSA技術(shù)能表征在降解過程中LLDPE和LDPE的早期結(jié)構(gòu)變化；而采用GPC、拉伸試驗（即斷裂拉伸應(yīng)變）或FTIR均不能發(fā)現(xiàn)上述結(jié)果。SSA表征結(jié)果顯示，在更長的測試時間下分支點之間的LLDPE線性序列受影響比LDPE更大，這可能意味著在降解后期，LLDPE與LDPE的降解機(jī)理不同。

助催化劑在茂金屬催化劑催化丙烯聚合中的作用Eur Polym J， 2013，49（1）：147

通過比較助催化劑甲基鋁氧烷（MAO）與AlEt2Cl+MgBu2在后茂金屬催化體系中催化丙烯聚合的活性，研究了助催化劑對后茂金屬催化劑催化性能的影響。采用AlEt2Cl+MgBu2為助催化劑可提高后茂金屬催化劑催化活性。利用GPC，DSC，13C NMR等技術(shù)對聚合物的表征結(jié)果顯示，催化劑活性的增加是由于形成了新的活性中心；一些新的活性中心是按全同立構(gòu)和對映體的立體控制機(jī)理而運(yùn)行的。采用MAO替換AlEt2Cl+MgBu2后，后茂金屬催化劑對丙烯聚合的催化活性明顯提高，并形成新的全同立構(gòu)活性中心。研究結(jié)果表明，使用兩種助催化劑都能激活雙齒鈦絡(luò)合物；MAO比AlEt2Cl/MgBu2助催化劑的助催化活性高；活性的增加是由于形成了新的活性中心。

透明機(jī)筒擠出機(jī)擠塑的超高速光降解熔融聚丙烯的結(jié)構(gòu)和性能Polym Degrad Stab，2013，98（1）：276

通過以高透明石英玻璃為機(jī)筒的新型單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行反應(yīng)性擠塑，可得到超高速光降解熔融聚丙烯（PP），反應(yīng)原理是通過紫外線（UV）照射熔融PP誘導(dǎo)自由基反應(yīng)，從而在擠出過程中對PP大分子進(jìn)行降解。與固體狀態(tài)PP光降解工藝相比，該工藝的反應(yīng)效率和均勻性都大幅提高。通過改變螺桿速率和光增感劑（二苯甲酮）的濃度可控制反應(yīng)程度。利用熔體流動速率（MFR）、FTIR、DSC和拉伸性能測試等手段對降解PP的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行了表征。表征結(jié)果顯示，經(jīng)UV照射擠出后，降解試樣的MFR增加且結(jié)晶溫度降低。FTIR表征結(jié)果顯示，在分子結(jié)構(gòu)上沒有形成明顯的CO基團(tuán)，說明氧化反應(yīng)的程度很弱。研究UV照射對熔融PP擠出過程中的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響表明，由于反應(yīng)溫度高和光引發(fā)劑的添加，UV降解對破裂PP分子鏈具有非常高的效率。降解PP的結(jié)晶溫度和結(jié)晶度比純PP低，UV降解的PP的拉伸性能略有下降。這種UV誘導(dǎo)的PP降解技術(shù)可能可以代替過氧化物誘導(dǎo)的工業(yè)應(yīng)用方法生產(chǎn)流變可控PP。