煤制油粗產品作為LAB原料的可行性分析

梅峰彪

(兗礦集團有限公司煤制油二期籌備處，陜西 榆林 719000)

線性烷基苯(或稱直鏈烷基苯，LAB)是洗滌劑行業中使用最廣泛的表面活性劑-線性烷基苯環酸鹽(LAS)的原料，而合成線性烷基苯的主要原料是α-烯烴。在傳統工業中線性烷基苯原料不易獲得，α-烯烴除了乙烯或丙烯齊聚外，一般由石蠟裂解或正構烷烴脫氫制得，但這幾種方法均需要較長加工流程?，F對煤制油粗產品生產線性烷基苯提出了生產方案及內容。

1 線性烷基苯主要生產路線

目前，線性烷基苯生產主要有四條工藝路線[1-2]：

(1)正構烷烴氯化，生成的氯化烷烴在三氯化鋁催化劑存在下和苯進行烷基化反應。

(2)正構烷烴氯化，生成的氯化烷在脫氯化氫生成相應的內烯烴，然后再和苯烷基化。

(3)正構烷烴在鉑催化劑上直接脫氫生成烯烴(Pacol路線)，再經HF催化劑下和苯烷基化生成線性烷基苯(UOP路線)。

(4)蠟裂解烯烴，以三氯化鋁為催化劑，與苯進行烷基化反應生成烷基苯。

除此之外美國UOP公司與西班牙Cepsa公司的子公司Petresa公司共同開發的固體酸工藝(Detal工藝)。該技術是使用裝有固體催化劑的固定床反應器，在一定條件下反應。免去HF和AlCl3催化劑出現的廢酸處理這一過程。但因催化劑對原料的進料要求比較高需一系列的原料處理過程，同時該催化劑也需頻繁再生保持活性。

不論UOP的HF工藝還是Detal工藝在原料處理上均使用較多預處理過程以達到原料符合反應要求。使用煤油或輕柴油為原料時，原料需經過預處理加氫脫除氧氮硫雜質、分子篩脫蠟、正異構烷烴分離、正構烷烴脫氫、二烯烴飽和等一系列處理步驟，將原料處理合格后進入烷基化反應單元。使用液體石蠟為原料時，原料需經過正構烷烴脫氫、二烯烴飽和等一系列處理步驟。雖然使用液體石蠟時，裝置投資及處理步驟較少，但運行過程中液體石蠟價格較高，會大幅增加運行生產成本。

2 煤制油粗產品性質

煤制油主要技術分為“煤直接液化”和“煤間接液化”兩種。采用“直接液化”技術產出的粗產品中多為環烷烴和芳烴，α-烯烴或直鏈烷烴較少不適宜作為線性烷基苯原料。 國內“間接液化”技術主要分為低溫鐵基漿態床工藝、高溫鐵劑漿態床工藝、高溫鐵基循環流化床工藝和高溫鈷基固定流化床工藝。其各種類型費托合成裝置主要產品組成如表1[2]。

表1 主要的費-托合成油工業生產類型的一般組成

表1(續)

國內現運行煤制油裝置均未低溫鐵基催化劑費托合成技術，該種技術下的產品組成富含直鏈烴，從1表中可看出低溫鐵基催化劑費托合成裝置中富含α-烯烴和正構烷烴，不含芳烴。低溫鐵基漿態床費托合成裝置生產的柴油或煤油餾分可通過分離過程就獲得優質的，適合作為制備LAB、脂肪醇的優質原料。

3 煤制油粗產品為原料制備烷基苯的方案

國內擁有“鐵基催化劑費托合成技術”為上海兗礦能源科技研發有限公司公司和中科合成油技術公司。根據部分訊息兩種費托合成技術產品中C11～C13組分含量約為8%左右，而其中烯烴含量約為70%。故百萬噸煤制油裝置生產出的C11～C13組分烯烴約為6萬t。適合配套建設年產10萬噸的線性烷基苯裝置。因烷烴和苯在烷基苯反應條件下極少發生反應，故整個方案僅設置分離裝置即可。將費托合成裝置產的煤柴油餾分中C11～C13組分切割分離出，直接送入烷基苯裝置。若想擴大產品規模，同時可在反應產品分離出的烷烴后設置烷烴脫氫和二烯烴飽和等兩套裝置，將未進行反應的烷烴轉化成α-烯烴進入烷基化裝置，增加生產規模。

該種技術比傳統技術路線省去預處理加氫脫除氧氮硫雜質、分子篩脫蠟、正異構烷烴分離、烷烴脫氫、二烯烴飽和等一系列過程，比傳統原油餾分加工大大節約投資。

4 結論

線性煤制油工廠大多因生產出的產品利潤低，造成企業難盈利或薄盈利。C11～C13組分在大多線性煤制油廠內大多加工為柴油餾分或液體石蠟餾分，產品效益低。2018年中國輕質烷基苯平均價格約為12000元/t，重質烷基苯平均價格約為9000元/t，同時觀察今年烷基苯價格成逐年上升趨勢?？山ㄗh部分工廠將該餾分段產品轉化加工路線，生產烷基苯以提高企業效益。