原文來(lai)源(yuan):流程工(gong)業
碳四(si)通(tong)常(chang)為丁(ding)(ding)烷(wan)、1-丁(ding)(ding)烯(xi)(xi)、2-丁(ding)(ding)烯(xi)(xi)、異(yi)丁(ding)(ding)烯(xi)(xi)、丁(ding)(ding)二烯(xi)(xi)等產品(pin)或混(hun)合物(wu)。碳四(si)的原料來(lai)源豐富,下游應用范(fan)圍(wei)廣泛,不同組分(fen)的物(wu)理(li)及化(hua)學性質差(cha)異(yi)巨大,因(yin)此碳四(si)的綜合利用對(dui)于石化(hua)企(qi)業而言(yan)也(ye)至(zhi)關重要。
碳四(si)的(de)來源
1.煉(lian)油廠
主要來(lai)自(zi)于煉廠(chang)的(de)催化(hua)(hua)裂化(hua)(hua)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、焦(jiao)化(hua)(hua)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、加氫裂化(hua)(hua)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)等,其中(zhong)(zhong)催化(hua)(hua)裂化(hua)(hua)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)占煉廠(chang)碳四的(de)主導(dao)。通常(chang)情況(kuang)下(xia),碳四作為液化(hua)(hua)氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)組分,與(yu)丙烷等混合當成燃(ran)料用途。但近年來(lai),隨著煉化(hua)(hua)一(yi)體化(hua)(hua),乙烯原(yuan)料輕質(zhi)化(hua)(hua),煉廠(chang)的(de)碳四附加值在逐漸增(zeng)加。
2.裂解乙(yi)烯(xi)裝置
裂解乙(yi)(yi)烯裝(zhuang)置一般會(hui)副產(chan)碳四(si),其(qi)中(zhong)(zhong)石腦(nao)油(you)(you)為原料(liao)的(de)(de)裂解中(zhong)(zhong)的(de)(de)碳四(si)含量較(jiao)多,其(qi)他以乙(yi)(yi)烷(wan)、丙(bing)烷(wan)、丁(ding)(ding)烷(wan)裂解中(zhong)(zhong)的(de)(de)碳四(si)含量相對較(jiao)少。石腦(nao)油(you)(you)裂解乙(yi)(yi)烯中(zhong)(zhong)副產(chan)粗碳四(si),其(qi)中(zhong)(zhong)抽(chou)出丁(ding)(ding)二烯后的(de)(de)組(zu)分為抽(chou)余(yu)油(you)(you)-1,繼續抽(chou)完異丁(ding)(ding)烯后的(de)(de)組(zu)分為抽(chou)余(yu)油(you)(you)-2。也有裂解乙(yi)(yi)烯廠(chang)對于(yu)碳四(si)中(zhong)(zhong)的(de)(de)2-丁(ding)(ding)烯與乙(yi)(yi)烯進行(xing)烯烴(jing)轉換,生(sheng)產(chan)丙(bing)烯。
3.MTO裝置
副產混(hun)合(he)(he)碳(tan)四占(zhan)(zhan)烴類產物的(de)(de)占(zhan)(zhan)比較少,主(zhu)要成分以1-丁烯(xi)(xi)和(he)2-丁烯(xi)(xi)為(wei)主(zhu),其(qi)余組分是(shi)丁烷(wan)、異(yi)丁烯(xi)(xi)和(he)丁二烯(xi)(xi)。MTO中的(de)(de)碳(tan)四由于產量小,單獨進行深加(jia)工難度較大,可以把社(she)會資源的(de)(de)碳(tan)四聚(ju)集一起(qi)進行綜合(he)(he)利用。
油氣田以及頁(ye)巖氣濕氣NGL
傳統的(de)油氣(qi)開(kai)采中(zhong),會(hui)(hui)有(you)油田伴生氣(qi),其(qi)中(zhong)會(hui)(hui)含(han)有(you)碳四組分(fen)(fen),但多(duo)數(shu)是烷烴。頁(ye)巖氣(qi)開(kai)采中(zhong)的(de)濕氣(qi)中(zhong)也會(hui)(hui)含(han)有(you)丁(ding)烷的(de)成分(fen)(fen)。但是不同的(de)油氣(qi)田中(zhong)的(de)成分(fen)(fen)含(han)量不同。除了燃燒用途外,烷烴碳四中(zhong)的(de)正丁(ding)烷適合作為裂解乙烯原料,異丁(ding)烷適合脫(tuo)氫生產異丁(ding)烯。
碳四下游應(ying)用(yong)
碳(tan)四(si)的(de)(de)(de)(de)下(xia)游(you)(you)應用(yong)廣(guang)泛,可以對混(hun)合物或(huo)者其(qi)中(zhong)單一成(cheng)分進行下(xia)游(you)(you)應用(yong)。碳(tan)四(si)作(zuo)為(wei)液(ye)化氣燃料用(yong)途的(de)(de)(de)(de)附(fu)加值(zhi)最(zui)低,且烯(xi)烴(jing)含量高也影(ying)響燃燒性(xing)能。裂解乙烯(xi)廠裝置碳(tan)四(si)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)丁二烯(xi)是(shi)最(zui)為(wei)大(da)宗的(de)(de)(de)(de)商(shang)品之一,此外較為(wei)成(cheng)熟的(de)(de)(de)(de)應用(yong)是(shi)MTBE、甲乙酮、順酐等產品。通(tong)常的(de)(de)(de)(de)碳(tan)四(si)下(xia)游(you)(you)應用(yong)如下(xia):
1.芳(fang)構化
低(di)分子(zi)烴(jing)類通(tong)過(guo)芳(fang)構化(hua)反應轉化(hua)為含有苯(ben)、甲苯(ben)及二甲苯(ben)的(de)混合芳(fang)烴(jing)。然后通(tong)過(guo)一系(xi)列的(de)分離,最終(zhong)產出符(fu)合標準(zhun)的(de)混合芳(fang)烴(jing)、輕芳(fang)烴(jing)及重(zhong)芳(fang)烴(jing),同時(shi)副產低(di)烯(xi)烴(jing)的(de)液化(hua)氣及少量的(de)干氣。在(zai)(zai)成品油緊缺的(de)時(shi)候,地方煉廠上了(le)很多(duo)芳(fang)構化(hua)產能,主要用于調油用途(tu),但現在(zai)(zai)的(de)經(jing)濟性已經(jing)明顯(xian)下(xia)降(jiang)。
2.丁二烯
碳四中(zhong)最大宗的(de)產(chan)品(pin)之(zhi)一,主要(yao)用于合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(丁(ding)苯(ben)、順丁(ding)、丁(ding)腈等(deng))、ABS、丁(ding)苯(ben)膠(jiao)(jiao)乳、彈性體(SBS、SEBS等(deng))、己二(er)腈、噻吩、四氫苯(ben)酐等(deng)用途。丁(ding)二(er)烯較難(nan)存(cun)儲,通常在壓(ya)力(li)情況下(xia)存(cun)儲,或(huo)低溫(wen)下(xia)存(cun)儲防止自聚。丁(ding)二(er)烯的(de)船(chuan)及槽(cao)車可(ke)以與LPG船(chuan)和車通用,但需要(yao)的(de)壓(ya)力(li)等(deng)級、氧含量等(deng)要(yao)求更為苛刻(ke)。
3.異丁烯(xi)
因為混合(he)碳(tan)四中異(yi)(yi)丁(ding)(ding)(ding)烯(xi)(xi)與(yu)丁(ding)(ding)(ding)烯(xi)(xi)通(tong)常會共同(tong)存(cun)在,通(tong)過物(wu)理方(fang)法較難分離,一般是通(tong)過甲醇醚(mi)化(hua),將其(qi)中的異(yi)(yi)丁(ding)(ding)(ding)烯(xi)(xi)與(yu)甲醇反應生(sheng)成MTBE。MTBE可以(yi)用于汽(qi)油調和,或再裂解生(sheng)成高(gao)純度異(yi)(yi)丁(ding)(ding)(ding)烯(xi)(xi)。高(gao)純度異(yi)(yi)丁(ding)(ding)(ding)烯(xi)(xi)是生(sheng)產丁(ding)(ding)(ding)基橡膠的原料,也(ye)(ye)可以(yi)異(yi)(yi)丁(ding)(ding)(ding)烯(xi)(xi)合(he)成MMA、聚異(yi)(yi)丁(ding)(ding)(ding)烯(xi)(xi)、抗氧化(hua)劑等產品(pin)。近(jin)年來通(tong)過異(yi)(yi)丁(ding)(ding)(ding)烷脫氫生(sheng)產異(yi)(yi)丁(ding)(ding)(ding)烯(xi)(xi)的裝置也(ye)(ye)逐(zhu)漸增多。
4.1-丁(ding)烯(xi)及2-丁(ding)烯(xi)
二(er)者之間可以通過異(yi)構轉換。1-丁(ding)烯(xi)可以作為LLDPE的共聚(ju)單體(ti),合成聚(ju)1-丁(ding)烯(xi)等;2-丁(ding)烯(xi)用于生(sheng)產(chan)(chan)甲(jia)乙酮、醋酸仲(zhong)丁(ding)酯(zhi)等。丁(ding)烯(xi)通過氧化脫氫(qing)(不(bu)是直接脫氫(qing))生(sheng)產(chan)(chan)丁(ding)二(er)烯(xi),但是原料的物耗能耗較高,相對于碳四抽提的成本高。
5.丁烷
分正(zheng)丁(ding)(ding)烷(wan)(wan)(wan)(wan)和異(yi)丁(ding)(ding)烷(wan)(wan)(wan)(wan),正(zheng)丁(ding)(ding)烷(wan)(wan)(wan)(wan)除燃燒用途外,可以(yi)用于裂(lie)解(jie)乙烯(xi)(xi)原料,合成順酐等;正(zheng)丁(ding)(ding)烷(wan)(wan)(wan)(wan)合成順酐會與純(chun)苯(ben)為(wei)原料的路線競爭。異(yi)丁(ding)(ding)烷(wan)(wan)(wan)(wan)作為(wei)裂(lie)解(jie)乙烯(xi)(xi)的收率不佳,可以(yi)通過異(yi)構成正(zheng)丁(ding)(ding)烷(wan)(wan)(wan)(wan),但需要一定的規模體量進行(xing)異(yi)構才有(you)經濟性(xing)。異(yi)丁(ding)(ding)烷(wan)(wan)(wan)(wan)可以(yi)與丁(ding)(ding)烯(xi)(xi)合成異(yi)辛烷(wan)(wan)(wan)(wan)用于烷(wan)(wan)(wan)(wan)基化汽油,也(ye)可以(yi)脫氫生產異(yi)丁(ding)(ding)烯(xi)(xi)。
裂解(jie)(jie)(jie)(jie)C5是石腦(nao)油(you)或其他重質等裂解(jie)(jie)(jie)(jie)原料蒸汽裂解(jie)(jie)(jie)(jie)制(zhi)乙烯(xi)(簡稱(cheng)石腦(nao)油(you)乙烯(xi))過程中副產物。裂解(jie)(jie)(jie)(jie)C5含有30多種沸點相近的組分,利用(yong)價值(zhi)較(jiao)高,其中含量(liang)較(jiao)多的組分為異戊(wu)二(er)(er)烯(xi)、間戊(wu)二(er)(er)烯(xi)與環(huan)戊(wu)二(er)(er)烯(xi),三(san)者約占C5總量(liang)的40%~55%(質量(liang)分數,下同)。裂解(jie)(jie)(jie)(jie)C5中還含有15%~25%的1-戊(wu)烯(xi)、2-甲基-1-丁烯(xi)、2-甲基-2-丁烯(xi)等單烯(xi)烴。
裂解C5餾分主要來源
裂(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)C5餾(liu)分(fen)主要是來(lai)自于石腦油(you)或(huo)其他重質裂(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)原(yuan)(yuan)料蒸汽裂(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)制(zhi)乙(yi)烯的副產物(wu),一般占乙(yi)烯產量的10%左右,受裂(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)原(yuan)(yuan)料影響(xiang)C5餾(liu)分(fen)成分(fen)出現相(xiang)應變化,因(yin)富含異戊(wu)(wu)二烯、間戊(wu)(wu)二烯、環戊(wu)(wu)二烯等二烯烴組(zu)分(fen)而(er)備受矚(zhu)目。自1982年上海石化組(zu)織開展(zhan)碳五綜(zong)合(he)利(li)(li)用聯合(he)攻關以來(lai),30多年來(lai)我國在裂(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)C5餾(liu)分(fen)綜(zong)合(he)利(li)(li)用方面取得了長足的發展(zhan)。
裂解C5餾分(fen)分(fen)離加工(gong)主(zhu)要方(fang)法
對(dui)于裂(lie)解C5餾分(fen),使(shi)用(yong)不同餾分(fen)工藝(yi),可得到不同純度的C5餾分(fen)產品,相對(dui)于其(qi)他國家,我國未(wei)掌(zhang)握碳五分(fen)離(li)技術(shu)之前,一直將副產的C5餾分(fen)作(zuo)為燃料直接使(shi)用(yong),后來在原國家計劃委員會高(gao)度重視和大力(li)支持下,我國才(cai)開始重視裂(lie)解C5資源(yuan)的開發利用(yong)。
對裂解C5各(ge)餾分(fen)分(fen)離加工方法主要(yao)有三種:全組分(fen)分(fen)離、部分(fen)分(fen)離和(he)直接利用。
全(quan)組分(fen)(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)(li)是(shi)(shi)從碳(tan)五餾分(fen)(fen)(fen)(fen)中分(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)(li)出(chu)異(yi)(yi)戊二(er)烯(xi)(xi)、間戊二(er)烯(xi)(xi)、雙環戊二(er)烯(xi)(xi)和單組分(fen)(fen)(fen)(fen);部(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)(li)是(shi)(shi)從碳(tan)五餾分(fen)(fen)(fen)(fen)中僅分(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)(li)出(chu)異(yi)(yi)戊二(er)烯(xi)(xi)、間戊二(er)烯(xi)(xi)、雙環戊二(er)烯(xi)(xi)和單烯(xi)(xi)烴(jing)中的部(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)產(chan)品;直(zhi)接利用(yong)則是(shi)(shi)加氫(qing)飽和作為乙(yi)烯(xi)(xi)裂解原(yuan)料使用(yong),或者作為調節(jie)汽(qi)油的一種組分(fen)(fen)(fen)(fen)。
裂(lie)解(jie)C5下游應用及(ji)前景
1.異戊二烯
異戊二烯主(zhu)要用途
異(yi)戊(wu)(wu)二烯(xi)(xi)的主要(yao)(yao)用(yong)途(tu)是在橡(xiang)膠和精細(xi)化工行業(ye),在橡(xiang)膠應(ying)用(yong)方(fang)面異(yi)戊(wu)(wu)二烯(xi)(xi)是合成橡(xiang)膠的重要(yao)(yao)單體,主要(yao)(yao)用(yong)在合成異(yi)戊(wu)(wu)橡(xiang)膠、苯(ben)乙烯(xi)(xi)-異(yi)戊(wu)(wu)二烯(xi)(xi)-苯(ben)乙烯(xi)(xi)(SIS)嵌段共聚物和丁(ding)基橡(xiang)膠等行業(ye)。橡(xiang)膠行業(ye)對異(yi)戊(wu)(wu)二烯(xi)(xi)的消(xiao)耗量占據(ju)了異(yi)戊(wu)(wu)二烯(xi)(xi)年產量的77.4%。
精細化工行(xing)業異戊二烯的(de)(de)應用主要體(ti)現在(zai)兩方(fang)面(mian):一是(shi)(shi)甲(jia)基庚烯酮、維生素E、芳樟醇最終(zhong)合(he)成芳樟酯等香(xiang)精香(xiang)料等;二是(shi)(shi)經異戊烯醇合(he)成高效(xiao)低毒(du)農(nong)藥除蟲菊酯類殺蟲劑的(de)(de)中間體(ti)賁亭酸(suan)酯。
異戊二烯的應用前景
根(gen)據(ju)最(zui)新(xin)研究進展(zhan),異(yi)(yi)戊(wu)二烯(xi)和聚(ju)丁(ding)二烯(xi)可(ke)以合成一(yi)種(zhong)無規共(gong)聚(ju)物(wu)(wu):丁(ding)二烯(xi)/異(yi)(yi)戊(wu)二烯(xi)橡膠(jiao);這(zhe)種(zhong)無規共(gong)聚(ju)物(wu)(wu)具有(you)的(de)特殊性能(neng)不同于均聚(ju)物(wu)(wu)(異(yi)(yi)戊(wu)橡膠(jiao)和順(shun)丁(ding)橡膠(jiao))性能(neng),此種(zhong)橡膠(jiao)不僅具有(you)優異(yi)(yi)的(de)耐疲(pi)勞性、耐寒性、抗(kang)撕裂性,而且(qie)還具有(you)良好的(de)動(dong)態力學性能(neng)、耐磨性、抗(kang)濕滑性等,目(mu)前(qian)尚(shang)未(wei)實(shi)現工業化生產,但(dan)具有(you)良好的(de)應用前(qian)景。
2.間戊(wu)二烯
間戊二烯主要(yao)用途
間戊(wu)(wu)二(er)(er)(er)烯(xi)當前主要(yao)應用(yong)于生(sheng)產C5石油(you)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)和(he)固化劑甲基(ji)氫化苯酐(gan)(gan)(包括甲基(ji)四(si)氫苯酐(gan)(gan)和(he)甲基(ji)六氫苯酐(gan)(gan));除此以外還(huan)可生(sheng)產:間戊(wu)(wu)二(er)(er)(er)烯(xi)濃縮物(wu)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi),特定的(de)高含量單烯(xi)烴改性的(de)間戊(wu)(wu)二(er)(er)(er)烯(xi)濃縮物(wu)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)、芳(fang)香族改性的(de)間戊(wu)(wu)二(er)(er)(er)烯(xi)濃縮物(wu)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi),萜(tie)烯(xi)改性間戊(wu)(wu)二(er)(er)(er)烯(xi)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi),芳(fang)香族和(he)萜(tie)烯(xi)改性間戊(wu)(wu)二(er)(er)(er)烯(xi)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)等等;碳五石油(you)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)具(ju)(ju)有(you)酸值低(di)、混溶性好(hao)、耐水、耐乙醇和(he)耐化學腐蝕等特點,同時還(huan)具(ju)(ju)備調(diao)節黏性、熱穩定性好(hao),廣(guang)泛(fan)應用(yong)于橡膠和(he)黏合劑的(de)增黏劑、涂料、路標漆、油(you)墨(mo)、造紙等行業。
間戊二(er)烯還可(ke)以(yi)生產(chan)甲基(ji)氫化(hua)(hua)苯(ben)酐(gan)(gan)(gan),甲基(ji)氫化(hua)(hua)苯(ben)酐(gan)(gan)(gan)中(zhong)(zhong)的(de)甲基(ji)四氫苯(ben)酐(gan)(gan)(gan)、甲基(ji)六氫苯(ben)酐(gan)(gan)(gan)是性(xing)(xing)能優良的(de)液態有(you)機(ji)(ji)酸(suan)酐(gan)(gan)(gan)類(lei)環氧(yang)樹脂固(gu)化(hua)(hua)劑;氫化(hua)(hua)酸(suan)酐(gan)(gan)(gan)類(lei)固(gu)化(hua)(hua)劑配合(he)低黏(nian)度環氧(yang)樹脂,可(ke)形成黏(nian)度低、有(you)良好(hao)浸漬性(xing)(xing)、使(shi)用周(zhou)期長和(he)具備良好(hao)綜合(he)機(ji)(ji)電性(xing)(xing)能的(de)固(gu)化(hua)(hua)物,是電子、電機(ji)(ji)工業及變(bian)壓(ya)器(qi)澆筑產(chan)品等行業首選(xuan)的(de)原材料;其中(zhong)(zhong)甲基(ji)六氫苯(ben)酐(gan)(gan)(gan)還特別適用于戶外場所如(ru)發光二(er)極管、特殊用途電容器(qi)、點火線圈、運動器(qi)材等抗紫(zi)外線、抗濕性(xing)(xing)好(hao)的(de)環氧(yang)樹脂固(gu)化(hua)(hua)領(ling)域。
間(jian)戊二烯的應用前景(jing)
國(guo)內(nei)(nei)(nei)企業生(sheng)產C5石(shi)油樹脂,多為脫除大(da)部分環戊二烯(xi)后余(yu)下(xia)的C5餾分生(sheng)產出的混合C5石(shi)油樹脂,其質量與(yu)間戊二烯(xi)石(shi)油樹脂存在明(ming)顯差異,隨著我(wo)國(guo)汽車行業改型換代(dai)的不斷發展(zhan)及消費(fei)升級的大(da)背景下(xia),國(guo)內(nei)(nei)(nei)對高(gao)檔C5石(shi)油樹脂的需(xu)(xu)求及戶外型高(gao)級固化劑的需(xu)(xu)求會逐漸放(fang)大(da),同時加大(da)對間戊二烯(xi)的需(xu)(xu)求量,在當前國(guo)內(nei)(nei)(nei)產量無法(fa)滿(man)足需(xu)(xu)求的情況下(xia),勢必會進一步刺激(ji)進口(kou)量增(zeng)加。
3.環戊二烯(xi)/雙環戊二烯(xi)
環(huan)戊(wu)二烯/雙環(huan)戊(wu)二烯主要用途
因環戊(wu)二(er)烯(xi)(xi)(CPD)本身的(de)活潑性(xing)以及工(gong)藝制取上(shang)的(de)特點,工(gong)業(ye)上(shang)一般先將環戊(wu)二(er)烯(xi)(xi)二(er)聚(ju)成雙環戊(wu)二(er)烯(xi)(xi)(DCPD),然后再經過解聚(ju)或再二(er)聚(ju)得到各(ge)種(zhong)純度的(de)環戊(wu)二(er)烯(xi)(xi)或雙環戊(wu)二(er)烯(xi)(xi),根據其純度可將雙環戊(wu)二(er)烯(xi)(xi)分為聚(ju)合級(質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)(shu)≥99%)、乙丙橡膠(EPDM)級(95%≤質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)(shu)≤99%)、聚(ju)酯級(80%≤質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)(shu)≤85%)、低純度級(68%≤質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)(shu)≤80%)。
不(bu)飽和(he)樹(shu)脂是(shi)種應用(yong)比較廣泛的熱固性樹(shu)脂,一(yi)般是(shi)由二(er)元酸和(he)二(er)元醇縮(suo)聚反應產生,具(ju)有酯鍵(jian)和(he)不(bu)飽和(he)雙鍵(jian)的線型高(gao)分(fen)子化(hua)合(he)物,按功能用(yong)途一(yi)方面可作為基體材(cai)(cai)料,通(tong)過玻(bo)璃纖維增(zeng)強制作復(fu)合(he)材(cai)(cai)料,用(yong)于(yu)(yu)風電(dian)能源、軌道(dao)交通(tong)、綠色建筑、輕量化(hua)工(gong)(gong)程、醫學等(deng)領域(yu);另一(yi)方面可以和(he)無機填料混合(he)做成非增(zeng)強材(cai)(cai)料,用(yong)于(yu)(yu)人(ren)造石、涂料、澆鑄工(gong)(gong)藝(yi)品等(deng)領域(yu)。
雙環戊(wu)二烯在不飽(bao)和(he)(he)樹(shu)脂(zhi)(zhi)方面的(de)(de)應用主(zhu)要是(shi)部分替(ti)代苯(ben)酐改性不飽(bao)和(he)(he)聚酯樹(shu)脂(zhi)(zhi),用DPCD改性的(de)(de)不飽(bao)和(he)(he)聚酯樹(shu)脂(zhi)(zhi)比傳統(tong)不飽(bao)和(he)(he)聚酯樹(shu)脂(zhi)(zhi)使用的(de)(de)苯(ben)乙烯量減少10%,在降低生(sheng)產成本的(de)(de)同時還(huan)可改善(shan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)耐(nai)熱(re)性、耐(nai)腐蝕性,尤其是(shi)在氣(qi)干性和(he)(he)彎曲強(qiang)度有(you)很大提高;雙環戊(wu)二烯(DCPD)加(jia)(jia)氫樹(shu)脂(zhi)(zhi)與普(pu)通石油樹(shu)脂(zhi)(zhi)相比,DCPD加(jia)(jia)氫之后不飽(bao)和(he)(he)鍵消(xiao)失,化學穩定性增加(jia)(jia)且保(bao)留了環狀結構,易與基體聚合物中的(de)(de)橡膠(jiao)相形成分子纏(chan)結,與極性和(he)(he)非極性材料(liao)都有(you)著相對適宜的(de)(de)黏接力(li);尤其適用即(ji)用即(ji)棄型衛生(sheng)材料(liao)領域,如食品包裝(zhuang)用品、一次性紙尿布、壓敏膠(jiao)、婦女衛生(sheng)巾等(deng)。
乙丙橡膠(jiao)(jiao)是世界上(shang)三(san)大合成橡膠(jiao)(jiao)品種之一(yi),廣泛用于電(dian)線電(dian)纜(lan)、汽車(che)零(ling)部件、防水卷材等橡膠(jiao)(jiao)雜件領域(yu)。
環戊(wu)二烯(xi)/雙環戊(wu)二烯(xi)未來發展前景
我(wo)國2018年通過裂解(jie)C5餾(liu)分(fen)生產(chan)雙(shuang)環戊(wu)(wu)二(er)(er)烯產(chan)能約(yue)(yue)44.5萬(wan)噸(dun),產(chan)量約(yue)(yue)26.8萬(wan)噸(dun);雙(shuang)環型不飽和樹脂(zhi)消耗雙(shuang)環戊(wu)(wu)二(er)(er)烯約(yue)(yue)17.1萬(wan)噸(dun),占比(bi)(bi)約(yue)(yue)64%;DPCD加(jia)氫石油樹脂(zhi)消耗雙(shuang)環戊(wu)(wu)二(er)(er)烯約(yue)(yue)8.4萬(wan)噸(dun),占比(bi)(bi)約(yue)(yue)31%;乙叉降冰片烯(ENB)行業消耗雙(shuang)環戊(wu)(wu)二(er)(er)烯約(yue)(yue)0.77萬(wan)噸(dun),占比(bi)(bi)約(yue)(yue)3%;另外出口裂解(jie)C5產(chan)雙(shuang)環戊(wu)(wu)二(er)(er)烯約(yue)(yue)0.75萬(wan)噸(dun),占比(bi)(bi)約(yue)(yue)3%。
當前國(guo)內(nei)對(dui)(dui)DCPD加氫(qing)石(shi)(shi)油樹脂的(de)需(xu)求(qiu)量每年(nian)達(da)40萬噸,從2015年(nian)以(yi)前國(guo)內(nei)還沒有廠家(jia)生產DCPD氫(qing)化樹脂,到2018年(nian)10萬t/a的(de)產能(neng)規模,平均年(nian)增長率(lv)在3%左右,在當前國(guo)內(nei)每年(nian)約40萬噸需(xu)求(qiu)量的(de)刺激下,預計未(wei)來(lai)三(san)年(nian)DCPD加氫(qing)石(shi)(shi)油樹脂產能(neng)將(jiang)會以(yi)5%的(de)增長速度遞增,近而進一(yi)步(bu)帶動對(dui)(dui)雙(shuang)環戊二(er)烯(DPCD)的(de)需(xu)求(qiu)。
乙烯裝置副產的(de)C9餾分(fen),簡稱裂(lie)解C9。裂(lie)解C9是將(jiang)石(shi)腦油(you)或輕(qing)質柴油(you)等液(ye)體原料裂(lie)解后(hou),從裂(lie)解副產品中分(fen)離出C5餾分(fen)、C6-C8餾分(fen)后(hou)剩(sheng)余的(de)餾分(fen),通常占乙烯總產量的(de)10% ~ 15%。
裂解C9的來源
一(yi)、蒸汽裂解制乙烯(xi)的(de)副產(chan)物,含大量不飽和(he)組分, 成分約(yue)150多種 ;
二、重整C9,煉廠重整裝置二甲苯塔底(di)油。
裂解C9加工利用路線(xian)
一是通過精餾分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)出多種(zhong)產(chan)品,可以分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)出DCPD、雙甲基環戊二(er)烯(DMCPD),分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)出烷基苯(ben)餾分(fen)(fen)(fen)加氫(qing)生產(chan)高芳溶劑油(you)、汽油(you)調和組(zu)分(fen)(fen)(fen),分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)出苯(ben)乙烯和茚餾分(fen)(fen)(fen)再聚(ju)合成(cheng)石油(you)樹脂,分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)出重組(zu)分(fen)(fen)(fen)生產(chan)燃料或瀝青,分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)出萘(nai)(nai)和甲基萘(nai)(nai);
二是(shi)先聚(ju)合(he)后分(fen)離加(jia)氫,C9餾分(fen)中的(de)單烯烴組(zu)分(fen)聚(ju)合(he)分(fen)離出未進行(xing)反應的(de)物質及沸點低(di)的(de)組(zu)分(fen)得到石(shi)油(you)(you)樹脂,生產石(shi)油(you)(you)樹脂過(guo)程中同(tong)時會產生閃蒸油(you)(you),通過(guo)加(jia)氫得到高芳(fang)溶(rong)劑油(you)(you)、汽油(you)(you)調(diao)和組(zu)分(fen);
三是直接加氫(qing)生(sheng)產汽油調和(he)組分。
C9的主要(yao)用(yong)途
裂解C9餾份約有150多種(zhong)化學(xue)成(cheng)分(fen),含(han)有大(da)量(liang)烯烴(jing),極易聚合,膠質含(han)量(liang)高,組(zu)(zu)分(fen)分(fen)散,各組(zu)(zu)分(fen)含(han)量(liang)低,沸點(dian)又非(fei)(fei)常接(jie)近,單組(zu)(zu)分(fen)利用難度大(da)。從合成(cheng)化學(xue)的角(jiao)度可以將組(zu)(zu)成(cheng)分(fen)成(cheng)兩類:活性(xing)組(zu)(zu)分(fen)(苯(ben)(ben)乙烯、茚(yin)和雙環戊二(er)烯等),聚合成(cheng)石油樹脂,或(huo)(huo)加氫為非(fei)(fei)活性(xing)組(zu)(zu)分(fen);非(fei)(fei)活性(xing)組(zu)(zu)分(fen)(烷基苯(ben)(ben)和稠環芳烴(jing)如茚(yin)、二(er)甲苯(ben)(ben)、萘(nai)、甲基萘(nai)等),做芳烴(jing)溶(rong)劑,或(huo)(huo)對二(er)甲苯(ben)(ben)(PX)生產原料。
C9的(de)利(li)用(yong)主要有以下幾(ji)方面:
1.C9石油樹脂生產
C9石油樹(shu)脂是(shi)(shi)由石油裂解(jie)所(suo)副(fu)產(chan)的(de)(de)(de)C9餾分(fen),經過(guo)預處理、聚合反應(ying)、蒸餾等工(gong)藝而生產(chan)的(de)(de)(de)一種(zhong)熱塑性(xing)(xing)樹(shu)脂,它不(bu)屬(shu)于高(gao)聚物,是(shi)(shi)分(fen)子量在(zai)300~3000 的(de)(de)(de)低(di)(di)聚物。由于其具有較(jiao)低(di)(di)的(de)(de)(de)酸值,混溶性(xing)(xing)好、耐水、耐化(hua)學品,且化(hua)學性(xing)(xing)能穩(wen)定,作為促進(jin)劑、調節劑、改性(xing)(xing)劑被廣(guang)泛應(ying)用在(zai)涂(tu)料(liao)、油漆、橡(xiang)膠等行(xing)業。但所(suo)生產(chan)的(de)(de)(de)石油樹(shu)脂顏色較(jiao)深,產(chan)品性(xing)(xing)能不(bu)足(zu),需(xu)經過(guo)加(jia)氫(qing)(qing)處理。加(jia)氫(qing)(qing)難度大成本高(gao),技術有待于改進(jin)。
2.高(gao)純度雙環戊二烯(DCPD)生產
C9餾分(fen)中(zhong)DCPD含(han)量一般都在30%以上。高純度(du)DCPD主要用(yong)于(yu)精細化工,如聚雙環戊二烯材料(liao)、光學(xue)有機玻璃材料(liao)、環氧(yang)樹(shu)脂、以及金屬有機化合(he)物、化工中(zhong)間體、制備二茂鐵、化工助劑(ji)、金剛(gang)烷、戊二醛、乙丙橡膠、制備高能燃(ran)料(liao)等(deng)產品。
3.高品質芳烴溶劑生產
大(da)部(bu)分企業先合成石油(you)(you)樹脂,或(huo)抽提DCPD后(hou),消耗(hao)大(da)部(bu)分活性組(zu)分后(hou),剩(sheng)余(yu)組(zu)分一、二(er)段加氫(qing)做溶(rong)劑(ji)油(you)(you)。或(huo)將C9以上組(zu)分切(qie)割,脫除膠(jiao)質,降(jiang)低砷、硫等(deng)含(han)量(liang)后(hou),通過一段加氫(qing)后(hou),飽(bao)和(he)大(da)部(bu)分烯烴(jing)后(hou),可(ke)作為高(gao)辛(xin)烷(wan)值汽油(you)(you)調合組(zu)分;再經(jing)過二(er)段高(gao)溫加氫(qing)脫出硫等(deng)雜質和(he)剩(sheng)余(yu)烯烴(jing)后(hou),可(ke)用作高(gao)芳溶(rong)劑(ji)油(you)(you)、提取芳烴(jing)等(deng)。
由于含(han)有大(da)量烯烴,極易(yi)聚合,砷、膠質含(han)量高,加氫(qing)難度(du)大(da),需經過流程(cheng)切(qie)割,除去重組分,而這(zhe)樣要(yao)損失30%左右(you)的高價值(zhi)芳烴。
4.提取高附加值的單組份
如(ru)茚、二(er)甲苯、萘(nai)、甲基萘(nai)等,及碳九(jiu)焦油的利用。
結語
C4、C5、C9是化(hua)工綜合(he)(he)利(li)用的寶貴資源,已經由最初的混合(he)(he)利(li)用逐漸轉向(xiang)了分離單組分,朝制備精細化(hua)、多元化(hua)、高端化(hua)產品的方向(xiang)發展。國內外大型企業(ye)亦將發展C4、C5、C9產業(ye)鏈納入全球戰略(lve)的一部分。目前,典型的C4,C5分離與利(li)用相關技術開發商有埃克森(sen)美孚、利(li)安得巴(ba)塞爾、IFP、巴(ba)斯夫、UOP、中石化(hua)、旭化(hua)成、瑞翁、中石油、Lummus等。
總體(ti)而(er)言,中(zhong)國與(yu)國外(wai)先(xian)進水(shui)平仍(reng)有較(jiao)大差距(ju)。以(yi)C5為(wei)(wei)例,異戊(wu)(wu)二烯(xi)已經實現了規模化生(sheng)產,產業(ye)鏈較(jiao)為(wei)(wei)完整,生(sheng)產集(ji)中(zhong)度較(jiao)高、下游市場(chang)開拓較(jiao)好。而(er)環戊(wu)(wu)二烯(xi)和(he)間(jian)戊(wu)(wu)二烯(xi)下游主要以(yi)民(min)企(qi)和(he)外(wai)資企(qi)業(ye)為(wei)(wei)主,生(sheng)產集(ji)中(zhong)度低,產品以(yi)中(zhong)低端為(wei)(wei)主。
在全(quan)球(qiu)石(shi)化(hua)原料(liao)供應形式不斷變化(hua),中國化(hua)工(gong)產(chan)業(ye)(ye)(ye)高端化(hua)發展迫在眉睫的(de)(de)背景之下,C4、C5、C9產(chan)品鏈(lian)已逐漸被推向石(shi)化(hua)產(chan)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)重點競(jing)爭領域。未來,企業(ye)(ye)(ye)如(ru)何(he)設計新增C4、C5、C9資源產(chan)品方案,傳統石(shi)化(hua)企業(ye)(ye)(ye)如(ru)何(he)優化(hua)產(chan)業(ye)(ye)(ye)結構,對于(yu)增強企業(ye)(ye)(ye)持久競(jing)爭力,提升效益和(he)整個產(chan)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)附(fu)加值,都具(ju)有極為重要意義。C4、C5、C9產(chan)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)發展亦將會給相關工(gong)程技術和(he)設備供應商帶來莫大機(ji)遇。
原文來源:流(liu)程(cheng)工(gong)業
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