生物制乙烯

可能要过年了！这里如论坛另一位朋友所说有点冷清！我来发个讨论贴！
活跃一下气氛！同时预祝大家春节快乐！！
   言归正传!我最近一直在关注生物制乙烯方面的动态！（主要是工作需要:loveliness: ）
有大虾能详细说下化工生产乙烯和生物乙烯两者的消耗和收益么？不胜感激！
下面附带生物乙烯资料！
一、发展生物乙烯产业的重要意义
乙烯作为世界上最大宗化学品，是传统石油基化学品和高分子材料的基础原料。近年来，全球范围内的石油短缺形势加剧，严重影响了石油基化学品和高分子材料行业的稳定发展，也影响了其他相关行业的发展。因此，必须寻求一条可持续发展的道路，解决由于石油短缺所带来的负面影响，这就给生物乙烯产业的发展提供了契机。生物乙烯可作为石油乙烯的重要补充，将给传统乙烯及其衍生物工业带来持续发展的动力。中国是一个石油资源严重短缺的国家。石油短缺已经严重威胁到我国的经济安全和国家安全，我国急需开展石油替代战略。乙烯是消耗石油资源最多的产品，发展以可再生生物质资源为原料的生物乙烯替代以不可再生的石油为原料的石油乙烯是可持续发展的必然要求，是石油替代战略的重要组成部分，对确保我国的能源安全和社会经济可持续发展具有重大战略意义。
2007年世界乙烯生产能力已达到1.2亿吨，产量约1.09 亿吨。过去15 年，我国乙烯类产品消费处于快速增长期，当量消费年平均增长速度达到16.1%，远高于同期GDP的平均增长率，而同期国内乙烯产量增长幅度只有11.5%。2007年，我国乙烯产量达到了1048万吨，居世界第二位，但乙烯消耗量达到1950万吨，仍需要大量进口。预测2010年和2020年国内乙烯当量需求分别为2600万吨和4000万吨，预计未来15年内乙烯的自给率不会超过58%，因此我国不得不大量进口乙烯及其下游衍生物来弥补国内生产能力的不足。
石油资源的匮乏、居高不下的油价，使生物乙烯相对石油乙烯显示出了有力的经济竞争性，作为石油替代的重要内容，生物乙烯成了必然选择。预测到2020年将有约50%的有机化学品和材料将产自生物质原料，这势必给生物乙烯这一最重要的基础化学品原料和生物基单体的需求提供了强劲的内在动力，发展生物乙烯是经济、社会可持续发展的必然要求。
目前生物乙烯及其衍生产品，包括生物基化学品和生物基高分子材料已经具有一定的市场竞争力，巨大的市场需求和经济可行性为生物乙烯的产业化提供了巨大的动力。生物乙烯产业的发展必将促进化工、能源、农业、加工业等相关行业的发展，特别是促进生物质化工和生物质能源产业的发展，形成新的经济增长点。
二、生物乙烯工艺技术特点
与石油基原料蒸汽裂解工艺相比，乙醇脱水制乙烯工艺的优势主要表现在以下几个方面：
（一）原料来源广泛。生产乙醇的原料为生物质，可以从自然界获得，资源丰富。适合用来生产乙醇的生物质主要有：A、糖类（包括甘蔗、糖蜜、甜菜、甜高梁和水果等）；B、淀粉类（包括谷物、玉米、土豆和木薯等）；C、纤维素（包括木材、植物秸秆等）。这些生物质属于可再生资源，来源广泛。而蒸汽裂解制乙烯工艺的原料为石脑油等石油基原料，资源有限，而且随着石油价格上涨而上涨。随着生物质乙醇生产技术的发展，乙醇成本不断下降，因此从原料成本的此消彼涨来看，乙醇脱水制乙烯工艺路线是有竞争力的。
（二）反应条件温和。乙醇脱水反应在250～480℃、0.01～1.8MPa条件下进行，石脑油蒸汽裂解反应则在800～850℃、0.18MPa 条件下进行。因此乙醇脱水反应器材质要求比蒸汽裂解炉炉管低得多，制造费用相对便宜。
（三）工艺流程简单，操作方便。由于乙烯选择性很高，因此反应产物中乙烯含量高，产品易于分离精制。
（四）装置能耗低。乙醇脱水制乙烯装置能耗为2.1 ×10-2GJ/吨乙烯,低于蒸汽裂解装置能耗在2.52 ×10-2GJ　/吨乙烯以上。
（五）装置设备少。乙醇脱水制乙烯装置设备约有80台，远少于蒸汽裂解装置的700 多台。
（六）装置投资低，占地面积小，建设周期短，投资回收快。
（七）环境友好。乙醇脱水制乙烯工艺属于绿色环保工艺，可以有效减少环境污染，降低治理费用。
三、国外生物制乙烯技术现状
乙醇脱水制乙烯的工艺已经相对成熟，不同公司根据各自的催化剂开发出了不同的工艺，主要工艺有：Lummus技术：由美国Lummus公司在上世纪60年代实现商业化，该工艺采用管式恒温反应器，硅铝催化剂的再生周期为3个星期，再生时间约为3 天，乙醇的转化率达99%，乙烯的选择性约为94%。该公司在70年代末又开发了流化床工艺，该工艺反应温度容易控制，床层温度比较均匀，副产物较少，据报道乙醇的转化率可达到99.6%，乙烯的选择性可达到99.9%，但是该工艺并没有得到工业推广。
事实上，到目前为止，尚未见工业化装置采用流化床工艺的报道。Halcon/SD技术：1981年美国的Halcon/SD公司开发了一种型号为“Syndol”的催化剂（主要成分为Al2O3 –MgO/SiO2），乙醇单程转化率可以达到97％～99％，乙烯选择性96.8％，单程使用周期达 8～12　个月，是目前工业报道使用效果最好催化剂之一，基于此催化剂，Halcon/SD公司开发了绝热和等温固定床的双模式技术。Petrobras技术：巴西Petrobras公司开发了用于乙醇脱水的硅－铝催化剂及其工艺技术，并在20 世纪80 年代初，采用绝热反应工艺建立了当时世界上最大的6万吨/年乙醇制乙烯装置。该工艺采用三个串联的绝热固定床反应器，用一个炉子来预热每一个反应器进口的乙醇和蒸汽混合进料，未反应的乙醇和乙醚等副产物实现循环。蒸汽的加入减少了反应结焦，提高了催化剂的活性并延长了其寿命，提高了产率。在反应器进口温度为450℃时，乙醇转化率可达98%，乙烯选择性达到97% 以上，催化剂再生周期至少达到12 个月。
当前国际上生物乙烯装置主要集中在印度、巴西、巴基斯坦、秘鲁等国家，最大规模为印度的6.4 万吨/ 年装置。
四、我国生物制乙烯技术现状和发展
我国现有生物乙烯行业整体工艺技术水平相对落后，上世纪80年代初，开发了乙醇脱水制乙烯等温固定床反应系统成套工艺技术，1988年该技术首次在中国石化四川维尼纶厂得到应用，后来又相继在昆山原料厂和张家港乙基苯厂得到推广，使该工艺技术日趋成熟。2006年中国石化四川维尼纶厂采用国内自主开发的催化剂和列管式固定床工艺建成生产规模9000吨/年乙醇制乙烯装置，乙烯转化率达到98%，选择性达到96% 以上，催化剂寿命12个月，代表着我国生物乙烯的生产技术水平。但该装置采用的是列管式等温床工艺，单套反应器规模仅1500吨/年，与目前国外大型化装置均采用绝热床反应工艺的主流趋势不一致，距离国外先进水平存在着较大的差距。
如此小规模的生产装置相对而言更适合于精细化工领域的产品加工，不适合与大规模生产的聚乙烯、苯乙烯、环氧乙烷、乙二醇等乙烯下游衍生产品装置相衔接，而生物乙烯产业的发展需要生产装置大型化，如此才能更好地发挥生物乙烯的石油替代作用，才能保障生物基高分子材料产业的健康发展。乙醇脱水制乙烯的技术发展趋势，主要是装置大型化、进一步提高催化剂的性能、优化工艺流程以及节能降耗，最终降低生物乙烯的生产成本。开展绝热床反应工艺研究，最终形成我国具有自主知识产权、技术经济指标先进的产业化技术，为现有生物乙烯行业产业升级和技术改造树立典范，具有十分重要的意义。
中国中国石油化工有限公司上海石油化工研究院在原有JT-II型等温床催化剂的基础上，开展了新型绝热床催化剂的研制和工艺研究，并已取得了良好的进展。实验室评价，乙醇转化率≥99%，乙烯选择性≥98%，2006年10月，在上海石化股份有限公司进行了绝热床工艺研究，重复了小试的结果。2006年底，完成了3000吨/年绝热床工业示范装置成套技术的开发，并通过了中国石化科技开发部组织的技术评审。目前乙醇脱水制乙烯工业生产上使用的氧化铝基催化剂存在着反应温度高，进料空速低，反应所需能耗高等不足之处。因此，开发能够在较低温度下，高空速地将乙醇高转化率和高选择性地转化为乙烯的新型催化剂成了生物乙烯的关键技术之一，其中ZSM-5 分子筛显示出了极大的工业应用前景。南京工业大学课题组成功研制出了复合改性的ZSM-5 分子筛，反应初始温度为220℃，空速为2.5h-1，乙醇转化率和乙烯选择性都可达98％以上，单程寿命可达到3 个月，催化剂可再生。

这个项目关键是乙醇的价格.

唉  粮食都不够吃啊。。。还制什么乙醇
稻草秸秆什么的还差不多，不能吃的生物质

同意上面的观点，粮食都不够吃。价格涨价，难！

回复 3# ml_oiou
    现在国内很多机会都在研究纤维素制乙醇，据我了解，有些单位取得了一些成绩。生物质发展的前提，应该是不与人争粮，不与粮争地。