前言
陶氏认为,现阶段甲烷偶联制取乙烯的工艺仍然需要改进,采用现有催化剂技术的乙烯产率还不足以使该工艺合理地商业化推行。甲烷直接制化学品转化工艺要在经济上可行,还需要改进催化剂、工艺过程和分离技术。陶氏期望在今后10年内开发出甲烷转化工艺。该公司称,如果能成功开发出适用的催化剂,则可加速实现在其下游业务中的应用。为解决甲烷制化学品工艺的复杂化学问题,近几年陶氏对英国Cardiff大学和美国西北大学的投入超过640万美元,用于开发从甲烷生产化学品中间体的技术。
煤/生物质原料:合成气制化学品成热点
陶氏化学旨在用煤或生物质生产合成气并转化成烯烃等基础化学品。开发替代催化剂来提高现有反应器的效率,是该技术的关键。这一开发计划2008年4月就已经启动,已在陶氏化学荷兰Terneuzen生产基地以及南方化学在德国和美国的催化剂研发中心展开研发工作。
巴斯夫公司也在开发合成气制烯烃技术。他们试图采用新开发的多相催化剂,利用费托合成工艺大规模地将合成气转化为烃类。这一方法将为巴斯夫公司基于石脑油的蒸汽裂解技术提供替代方案。
巴斯夫称,这一工艺可望在8年内实现商业化。巴斯夫已在德国路德维希港对该工艺进行微型规模的实验室试验。该工艺的主要优点是可用合成气直接生产烯烃,而不是用合成气通过甲醇来生产,从而大大减少投资。
另外,陶氏化学正在对煤间接法制烯烃项目进行可行性研究。该项目基于洁净煤技术,将煤先转化为甲醇再生产乙烯和丙烯。筹划中的联合装置生产的衍生物产品将包括氯乙烯单体、氯化有机物、丙烯酸及衍生物、胺类化合物、乙二醇、丙烯衍生物、溶剂和表面活性剂等。陶氏化学还获得了美国政府的批准,与一些公司合作在美国开发煤制化学品项目。
壳牌公司已开发了天然气制合成油(GTL)和煤制油(CTL)技术,有望推出新的化学品生产工艺路线。该公司与卡塔尔石油公司合作在卡塔尔拉斯拉法建设的GTL装置将于今年投产,这将是世界上第一套商业化GTL装置。该公司的CTL技术甚至可将最低等级的煤炭转化成合成气。
植物材料和农业废弃物或生物质是一些化工公司致力开发的另一类替代原料。从生物质制取化学品将成为石化路线的重要补充。Avantium公司已与糖业和食品集团RoyalCosun公司合作,开发用农业废弃物生产塑料和燃料的工艺。他们表示,当油价为50美元/桶时,该工艺有发展潜力。Avantium公司表示,该路线生产的聚酯在成本上可与石油基聚合物相竞争。按照合作协议,Avantium公司将开发化学催化生产工艺,Cosun公司将从废弃物中选择、分离和提纯适用的组分。如进展顺利,两家公司将对该技术进行商业化放大。
Danisco公司旗下的Genencor公司正在为一些化学公司开发和制造酶以及可再生的生物原材料。Genencor公司表示,油价高于50美元/桶时,该工艺具有经济可行性。陶氏化学公司还与美国能源部下属的国家可再生能源实验室合作开发生物质制乙醇工艺,并评估了商业化前景,该工艺将使非食用成分如谷物植物的秸秆或木质废弃物利用气化工艺转化成合成气,合成气再利用陶氏混合醇类催化剂转化成醇类混合物。