文献综述

1.1 生物乙烯产业现状与发展趋势

1.1.1 国内外相关产业的发展现状与趋势

随着我国经济和工业化快速发展，石油供给不足的矛盾日益突出。2009年我国原油进口量超2亿吨，对外依存度超过50%的警戒线，预计到2020年石油缺口将达到2.5亿吨，占总需求量的58%，石油短缺已经严重威胁到经济安全和国家安全。乙烯是化学工业最重要的基础原料和消耗石油资源最多的石化产品，我国对乙烯的需求与日俱增，产需矛盾愈发突出。石油资源的日益短缺使我国乙烯工业面临巨大挑战。因此必须寻求一条可持续发展的道路以解决由石油减少带来的负面影响，这就给生物乙烯#8212;#8212;即以大宗生物质为原料制造乙烯，提供了发展契机。

1.1.2 生物乙烯的发展概况

生物乙烯以大宗可再生物资为原料，通过微生物发酵得到乙醇，进而在催化剂作用下脱水生产乙烯。20世纪60年代巴西、印度、中国、巴基斯坦和秘鲁等国家相继建立了乙醇脱水制乙烯的工业装置。20世纪70年代世界能源危机,石油涨价,乙醇生产乙烯的路线再次受到各国重视。1981年,美国哈尔康科学设计公司研制成功Syndol的催化剂;巴西建成3套乙醇脱水制乙烯装置,共计年产乙烯7.4万t;印度建成4套装置,年产乙烯2.73万t^[1]。虽然后来由石油烃类热裂解生产乙烯的工艺几乎成为乙烯的全部来源,但对乙醇脱水制乙烯的研究一直没有放弃。2004 年, 我国目前最大的年产17 000 t的生物乙烯装置在安徽丰原集团成功投产;中石化下属的四川维尼纶厂亦具备了年产9 000 t生物乙烯的工业化装置。与石油乙烯路线相比，乙醇脱水制备乙烯具有如下特点：

1、原料来源广泛、可采用生物质等可再生资源生产乙醇；

2、乙烯纯度相对较高、分离成本低、装置能耗低；

3、工艺流程简单、操作方便；

4、装置设备少、投资低、占地面积小，建设周期短、投资回收快；