α－烯烃的生产工艺及应用分析

杨耀 罗嫣冉

摘 要：本文以石蜡裂解法、乙烯齐聚法、植物油法为切入点，说明了α-烯烃的常用生产工艺要点，同时对α-烯烃生产制备中的新技术进行了简单介绍。在此基础上，从作为聚烯烃共聚单体投入工业生产、作为聚α-烯烃的生产原料、作为α-烯烃磺酸盐的生产原料这几方面入手，阐述了α-烯烃的具体应用。

关键词：α-烯烃;生产工艺;应用领域

引言：α-烯烃主要为双键在分子链端部的单烯烃，虽然丙烯也属于低碳α-烯烃，但是工业中一般指的C4及以上的烯烃组分，可以作为聚烯烃共聚单体的烯烃，一般为C4-C8烯烃组分，多为1-丁烯、1-己烯、1-辛烯;而C8及以上的α-烯烃，可以用于聚α-烯烃等产物的生产。总体来看，α-烯烃可以在多领域中进行应用，因此其生产制备工艺值重点探究。

一、α-烯烃的常用生产工艺要点分析

（一）石蜡裂解法

将原材料设定为拥有更高纯度的蜡，控制温度稳定在400-600℃的范围内（相对缓和），结合溶剂脱蜡处理获取石蜡;引入汽化过程、裂解、急冷、降温换热塔分离、脱丁烷塔等流程，最终完成对α-烯烃的生产制备。对石蜡裂解法生产α-烯烃的整个工艺流程展开分析能够了解到，这一反应过程可以视为自由基反应，所合成的α-烯烃产物中所包含着的单数碳原子的碳氢键与双数碳原子的碳氢键的含量呈现出极高的一致性，环烷烃、芳香烃等杂质的产生相对容易。相比于其他方法而言，依托石蜡裂解法生产制备α-烯烃的工艺流程表现出更为复杂的水平，同时也容易出现杂质同时生成的情况，在保证α-烯烃产物纯度、收获率方面有着较高难度。但是，由于我国拥有极为丰富、充足石蜡资源，所以依托石蜡裂解法制备生产α-烯烃依然具有一定的可取之处。

（二）乙烯齐聚法

在以中心金属铁为核心的催化体系的支持下，能够在溶液环境中促使乙烯转变为α-烯烃，从而达到生产α-烯烃的效果，这一流程为乙烯齐聚法。在此过程中，选用的以中心金属铁为核心的催化体系一般为三乙基铝，对乙烯实施压缩处理、预热处理后，展开增长反应、链置换反应及α-烯烃产品分离等，获取α-烯烃产物的同时回收乙烯落实循环应用。此时，所生产出的α-烯烃一般为C4-C20之间具有偶数碳的线性α-烯烃。

对于乙烯齐聚法而言，在实际生产α-烯烃的过程中，C6-C18的选择性始终稳定在高于70%的水平，且在获得产物中所提取到的线性α-烯烃平均含量稳定在不低于95%的水平;生产实践中，原材料乙烯的有效利用率超过99%。同时，基于乙烯齐聚法生产α-烯烃的装置能耗低，三废排放少，满足环保的各项要求，因此有着极为理想的应用与推广优势。

（三）植物油法

主要将植物油设定为生产原材料，依托对植物油的加氢处理获取脂肪醇;对脂肪醇实施脱水处理，从而获取α-烯烃产物。利用植物油法所制备生产的α-烯烃中所包含的碳数受到原材料植物油中碳数的影响，由于天然植物油的碳数普遍稳定在C12-C18的范围内（脂肪酸甘油三酯），所以基于植物油法生产所得的α-烯烃产物碳数一般为C12-C18的α-烯烃。相比于其他方法（特别是乙烯齐聚法）来说，植物油法制备生产α-烯烃所产生的成本相对较高，而在近几年的发展中，相关研究人员逐步将目光放在使用植物油直接落实对α-烯烃制备的工艺研究方面，所产生的成本有所降低。总体来说，在生物资源丰富的国家与地区，可以将植物油法制备生产α-烯烃这一工艺作为生产α-烯烃产品的备选技术。

（四）新工艺与新设备

随着科学技术水平的不断发展，在α-烯烃的生产领域也逐步形成了多种新工艺、新设备，促使α-烯烃的产量与生产效率提升。例如，东华科技总承包的上海睿碳合成气直接制烯烃（FTO）中试装置项目旨在对α-烯烃的生产工艺及配套装置实施更新，该技术开辟了α-烯烃合成的新型工艺路线，并具有流程更短、能耗更低的优势。FTO技术不同于传统制备路线，除了乙烯和丙烯之外，所得烯烃几乎皆为附加值更高的高碳直链α-烯烃，异构烯烃含量很低，且不含芳烃、硫氮等杂质。由于高碳直链α-烯烃应用更为广泛，附加值更高，一旦实现合成气高选择性低成本直接制取烯烃，将带动许多相关行业的发展。

另外，还可以使用萃取分离法生产α-烯烃，这一方法为南非SasOl公司开发且独家应用，生产中，对煤制油在费-托合成过程中产生的物质流（富含α-烯烃）展开与分离处理，随后落实“加氢-水洗-醚化-回收甲醇-超精馏萃取蒸馏-干燥处理-精炼”等流程，实现对α-烯烃的有效分离[1]。

二、α-烯烃的具体应用探究

（一）作为聚烯烃共聚单体投入工业生产

在进行聚烯烃的工业生产实践中，可以将α-烯烃作为共聚单体原材料支持生产。其中，利用乙烯、1-辛烯、1-己烯、1-丁烯之间的共聚，能够完成对高密度聚乙烯产物、线性低密度聚乙烯产物以及聚烯烃弹性体产物的制备生产;利用丙烯、乙烯、1-丁烯之间的共聚，能够完成对丙烯/乙烯/丁烯三元无规聚丙烯产物的制备生产;利用丙烯、1-丁烯之间的共聚，能够完成对丁烯共聚聚丙烯产物的制备生产[2]。

现阶段，国际与国内市场对于聚丙烯共聚产品的需求量呈现出上升的趋势，α-烯烃作为聚烯烃共聚单体投入工业生产的实际应用量也随之表现出不断上涨的状态，基于此，作为共聚单体被应用于工业生产中仍然是α-烯烃的主要使用方向及消费领域，对于α-烯烃产品的实际需求也逐年提高。

（二）作为聚α-烯烃的生产原料

在催化剂的支持下，α-烯烃发生齐聚反应或是共聚反应，结合加氢处理即可获得聚合物产物，这一聚合物为聚α-烯烃，因此，α-烯烃可以作为聚α-烯烃的生产原料投入实际应用。对于聚α-烯烃而言，其具有规整的化学结构以及较高的粘度指数，且热氧化稳定性良好，作为合成基础油能够发挥出极为理想的效果。结合现阶段的国内外润滑油产品生产情况能够了解到，市场中流通的顶级润滑油产品的基础油一般均使用了合成聚α-烯烃[3]。

聚α-烯烃是基于α-烯烃的聚合物产物中的最为常见、常用的产物，除此之外，α-烯烃的聚合物还有聚α-烯烃蜡。对于聚α-烯烃蜡而言，其生产制备原料一般为C10以上的长链α-烯烃，制备工艺为聚合反应。由于聚α-烯烃蜡的毒性低、黏度高，且可以与酯类油或是矿物油更好融合、并能够浸润皮肤，因此更多被应用于化妆品、管道润滑剂以及表面活性剂的生产领域。

（三）作为α-烯烴磺酸盐的生产原料

对α-烯烃展开三氧化硫磺化、中和以及水解制处理，能够获取到一种阴离子混合物，即α-烯烃磺酸盐。α-烯烃磺酸盐的刺激性相对较低，且有着极为理的去污能力，因此在当前普遍被用作浴液、洗涤剂、复合皂、无磷洗衣液等产品的原料，在工业清洗、石油、造纸等领域更为常用。站在化学物质组成的角度来看，可以将构成α-烯烃磺酸盐的化学成分划分为两大类，包括羟基烷基磺酸盐以及烯烃磺酸盐，一般会以钠盐的形式在市场中实现供应。现阶段，用于α-烯烃磺酸盐产品制造生产的烯烃碳原子数普遍维持在10-20的范围内，包括C18、C16以及C14。除前文所述的用途之外，α-烯烃磺酸盐还可以作为多种化工产品的原材料，如脂肪酸、烷基苯等等，因此有着相对理想的应用前景。

总结：综上所述，α-烯烃可以在多领域中进行应用，因此其生产制备工艺值重点探究。在当前的α-烯烃生产制备过程中，普遍应用的工艺技术包括石蜡裂解法、乙烯齐聚法、植物油法等等，且随着科学技术水平的不断发展，在α-烯烃的生产领域也逐步形成了多种新工艺、新设备，促使α-烯烃的产量与生产效率提升。所制备生产的α-烯烃在目前更多作为聚烯烃共聚单体投入工业生产、作为聚α-烯烃的生产原料、作为α-烯烃磺酸盐的生产原料。

参考文献：

[1]任志超，石薇薇，杜佳芮，等.混合α-烯烃聚合生产高黏度合成润滑油基础油[J].当代化工，2021，50（04）：820-823.

[2]王彬.茂金属聚α-烯烃合成润滑油基础油生产工艺与市场现状[J].精细与专用化学品，2018，26（07）：38-42.

[3].煤基原料合成生产α-烯烃及精细化学品前景可期[J].石油化工技术与经济，2017，33（06）：19.