聚α-烯烴是什么？
PAO合成基礎(chǔ)油的全稱為聚α-烯烴合成基礎(chǔ)油，以碳八～碳十二線性α-烯烴為原料，經(jīng)齊聚、分離、加氫等較為復(fù)雜的工藝制成。PAO合成基礎(chǔ)油是最常用的合成基礎(chǔ)油，使用范圍最廣，是配制高檔、專用潤滑油理想的基礎(chǔ)油，是高端領(lǐng)域關(guān)鍵潤滑材料。
原料：在α-烯烴中，以1-癸烯為原料聚合所得的低黏度PAO 因其獨(dú)特的三聚體、四聚體結(jié)構(gòu)而具有優(yōu)良的黏溫性能與低溫性能，因此成為了PAO 生產(chǎn)中的理想原料。但是1-癸烯幾乎全部依賴于進(jìn)口，供應(yīng)緊張且價(jià)格居高不下，嚴(yán)重限制了我國PAO 生產(chǎn)及應(yīng)用。1-辛烯、1-十二烯、1-十四烯等α-烯烴也可以用于合成低黏度PAO，但由于分子結(jié)構(gòu)組成及規(guī)整度受到影響，產(chǎn)品綜合性能有待提高。混合α-烯烴、煤制α-烯烴也可作為生產(chǎn)PAO 的原料。
催化劑：用于合成PAO的催化劑主要有AlCl3、BF3 、茂金屬和離子液體催化劑等。主要使用的BF3 催化體系存在污染環(huán)境，腐蝕設(shè)備等問題，對設(shè)備選型和后續(xù)處理帶來很大挑戰(zhàn)。茂金屬催化劑主要用于制備高黏度和超高黏度PAO， 因催化活性高、產(chǎn)物相對分子質(zhì)量分布窄等優(yōu)勢，成為近年來的熱點(diǎn)。
全球供需情況：埃克森美孚(Exxonmobil)、英力士(Ineos)、雪佛龍菲利浦(ChenvronPhilips)和朗盛(Lanxess)是全球主要生產(chǎn)商，共占據(jù)超過90%的市場份額。2025年全球PAO市場需求量將達(dá)到81.52萬噸。
國內(nèi)供需情況：國內(nèi)受限于原料選擇、催化劑種類、生產(chǎn)工藝以及產(chǎn)品質(zhì)量等方面的制約，國內(nèi)PAO 目前仍主要依靠進(jìn)口。國內(nèi)PAO生產(chǎn)商主要是中國石化、中國石油、道普化學(xué)、山西潞安、沈陽宏城5家公司，PAO產(chǎn)能合計(jì)6.3萬噸/年，其中中高黏度PAO產(chǎn)能3.8萬噸/年，低黏度PAO產(chǎn)能2.5萬噸/年。中國石化低黏度PAO產(chǎn)能為1.2萬噸/年、中高黏度PAO產(chǎn)能為0.3萬噸/年。
根據(jù)IHS Markit（埃信華邁）公司統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，中國PAO市場需求量年均增長率在5%左右，2023年需求量預(yù)計(jì)9.6萬噸。
發(fā)展前景：隨著內(nèi)燃機(jī)油向低黏度化和高端化趨勢發(fā)展，航空航天及工業(yè)高端精密裝備的國產(chǎn)化進(jìn)程加快，低黏度PAO 用量在未來一段時(shí)間內(nèi)仍將保持穩(wěn)定增長。在目前日趨復(fù)雜的大環(huán)境下，尤其是我國高度依賴進(jìn)口產(chǎn)品的局面使得發(fā)展國產(chǎn)PAO 十分迫切。
PAO國內(nèi)布局企業(yè)情況
道普化學(xué)：道普化學(xué)擁有完整的傳統(tǒng)聚α烯烴（PAO）、茂金屬聚α烯烴（mPAO）以及烷基萘（AN）合成基礎(chǔ)油自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。是亞太地區(qū)可同時(shí)提供聚α烯烴PAO和烷基萘AN系列合成基礎(chǔ)油產(chǎn)品的專業(yè)公司。擁有的上海工廠具有15,000 噸/年的產(chǎn)能。
中石化：2019年6月，中國石化完成了“茂金屬PAO中試工藝包開發(fā)”項(xiàng)目，該項(xiàng)目以mPAO小試 研究數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，開發(fā)了以1-辛烯為原料生產(chǎn) 規(guī)模為3kt/a的mPAO中試裝置工藝包。2020年9月，該項(xiàng)目的中試裝置及配套設(shè)施通過了環(huán) 評并在中國石油化工股份有限公司茂名分公司（以下簡稱茂名分公司）開工建設(shè)。2021年6-7月，茂名分公司50kt/aLAO裝 置以及12kt/aPAO裝置也分別投產(chǎn)，成功生產(chǎn) 出原料LAO以及低黏度PAO系列產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了PAO從基礎(chǔ)原材料到產(chǎn)品的全鏈條技術(shù)國產(chǎn)化。
中石油：原蘭州煉油化工總廠2kt/a合成油裝置建于1987年，2011年裝置擴(kuò)能改造至10kt/a，可生產(chǎn)PAO2、PAO4等7個(gè)品種。
2017年6月該裝置 隨企業(yè)轉(zhuǎn)制重組到蘭州中石油潤滑油添加劑有限公司。2019年，蘭州中石油潤滑油添加劑有限公司與中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院大慶化工研究中心合作，對該套裝置進(jìn)一步改造， 實(shí)施國家“低黏度 PAO基礎(chǔ)油清潔生產(chǎn)成套技術(shù)開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化示范”項(xiàng)目。
2020年12月，該項(xiàng)目在新改造的工業(yè)裝置上成功生產(chǎn)出低黏度PAO系列產(chǎn)品，成為國內(nèi)首個(gè)采用連續(xù)生產(chǎn)工藝進(jìn)行 工業(yè)生產(chǎn)PAO的成功范例。
亞培烯科技：2020年5月完成百噸級mPAO微通量催化聚合中試驗(yàn)證2023年高級線性α-烯烴催化技術(shù)順利通過科技成果評價(jià)，正在逐步完善萬噸級規(guī)模mPAO基礎(chǔ)油原料工廠的建設(shè)。
寧夏煤業(yè)：2024年2月23日，國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)“萬噸級低黏度PAO基礎(chǔ)油生產(chǎn)裝置成套工藝包”通過中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的專家組評審。2024年11月8日，低碳院自主開發(fā)的高粘度mPAO聚合技術(shù)在10噸/年連續(xù)相合成裝置一次開車成功順利打通高粘度mPAO連續(xù)聚合工藝
昆侖潤滑：2020年，昆侖潤滑和石化院密切合作，建成了國內(nèi)首套萬噸級低黏度PAO基礎(chǔ)油工業(yè)裝置——昆侖潤滑1萬噸/年低黏度PAO工業(yè)示范裝置。2022年1月3日，昆侖潤滑連續(xù)清潔生產(chǎn)成套技術(shù)低黏度PAO工業(yè)示范裝置開車成功。
山西潞安碳一化工有限公司：擁有國內(nèi)唯一以費(fèi)托α烯烴制取PAO/mPAO基礎(chǔ)油生產(chǎn)裝置、全國首套以煤制油為原料生產(chǎn)異構(gòu)烷烴生產(chǎn)裝置，主要產(chǎn)品有聚α烯烴（PAO/mPAO）（IV類基礎(chǔ)油）、費(fèi)托合成異構(gòu)烷烴(異十二烷、異十六烷等)。2013年9月與上海納克 潤滑技術(shù)有限公司組建合資公司，在山西投建15,000 噸/年的產(chǎn)能。
沈陽市宏城精細(xì)化工廠：2008年，沈陽市宏城精細(xì)化工廠采用AlCl3催化聚合工藝生產(chǎn)中高黏度的PAO，產(chǎn)品供應(yīng)中國石化潤滑油有限公司等國內(nèi)市場，并先后出口德國、日本、韓國、俄羅斯、東南亞等國家與地區(qū)。
茂金屬聚α-烯烴是什么？
茂金屬聚α-烯烴（mPAO）是通過茂金屬催化劑催化α-烯烴得到的高端合成潤滑油基礎(chǔ)油，是風(fēng)電、軌道交通、機(jī)器人、航空航天等高苛刻領(lǐng)域的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，同時(shí)在高性能發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油、自動(dòng)變速箱油、齒輪油、工業(yè)潤滑油等應(yīng)用場景中優(yōu)勢明顯。隨著人工智能的飛速發(fā)展，低黏度聚α-烯烴將日益在服務(wù)器的單相浸沒式冷卻場景獲得應(yīng)用。
相比于傳統(tǒng)聚α-烯烴(PAO)，采用茂金屬催化路線可以起到結(jié)構(gòu)調(diào)控作用，得到的茂金屬聚α-烯烴（mPAO）優(yōu)勢明顯，可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)催化路線無法比擬的產(chǎn)品特性。
在性能方面，具備黏度指數(shù)高、低溫流動(dòng)性好、熱穩(wěn)定性與氧化穩(wěn)定性強(qiáng)、剪切穩(wěn)定性高、牽引系數(shù)低等優(yōu)勢，有助于保持潤滑油穩(wěn)定的黏性，提升潤滑油的冷啟動(dòng)和低溫流動(dòng)性能，提高耐久性，延長使用壽命。
在環(huán)保與安全性方面，具有更長的換油周期，節(jié)約能源、減少排放；同時(shí)，具有純凈度高、氣味低，更適合在高端化妝品中使用。
在相容性方面，茂金屬聚α-烯烴與多種潤滑油添加劑具有優(yōu)異的協(xié)同效應(yīng)、與其他基礎(chǔ)油皆具有良好的相容性，能靈活調(diào)配出不同性能的潤滑油。
全球茂金屬聚α-烯烴市場主要由Chevron Phillips（雪佛龍菲利普斯化工公司）、INEOS（英力士）、ExxonMobil Chemical（埃克森美孚化工）等少數(shù)巨頭主導(dǎo)。國內(nèi)受限于原料供應(yīng)、生產(chǎn)技術(shù)等因素的制約，國內(nèi)mPAO 目前仍主要依靠進(jìn)口。
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