淺析我國裂解碳五的綜合利用及發(fā)展前景

張滿玉

摘要：本文主要介紹了我國裂解碳五的資源現(xiàn)狀、各單組份的用途及前景，并提出了裂解碳五組分利用的建議。

關鍵詞：裂解碳五綜合利用利用前景應用建議

中圖分類號：TQ2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（c）-0080-01

裂解碳五是石腦油及其他重質裂解原料蒸汽裂解制乙烯過程中形成的副產(chǎn)物，其中含有的異戊二烯、環(huán)戊二烯、間戊二烯等組分由于其特殊的分子結構，化學性質非?；顫?，可以合成出許多高附加值的產(chǎn)品，是寶貴的化工原料資源。隨著原油價格的提高和中東以天然氣為原料生產(chǎn)乙烯路線的激烈競爭，裂解碳五等副產(chǎn)品的進一步加工利用受到各石化企業(yè)的高度重視。

1我國裂解碳五資源現(xiàn)狀

截至2011年底，國內(nèi)共有29套裂解乙烯裝置，乙烯總產(chǎn)量1426.6萬噸/年，副產(chǎn)碳五餾分約180萬噸。到2015年我國乙烯產(chǎn)能將達到2100～2200萬噸/年，副產(chǎn)碳五餾分將達到246萬噸/年以上。近年來隨著裂解碳五產(chǎn)量的增加，已經(jīng)具備了大規(guī)模綜合利用條件，并已得到各大石化公司的重視，利用方案也由初期的混合利用轉向分離單組分利用，同時向制備精細化工產(chǎn)品方向發(fā)展。目前裂解C5餾分及其衍生物的綜合利用已成為全球性商機。

2裂解碳五餾分中的主要成分及利用前景

裂解碳五中含有許多重要有機化工原料，其中價值最高、用途最廣的主要有異戊二烯、間戊二烯、環(huán)戊二烯等二烯烴組分。

2.1 異戊二烯

在裂解碳五餾分中，異戊二烯的含量約占裂解碳五餾分的15%～20%，含量較豐富。在所有碳五分離的單組份中，以異戊二烯的用途最為廣泛，目前主要用于生產(chǎn)SIS（苯乙烯—異戊二烯—苯乙烯嵌段共聚物）、甲基四氫苯酐和甲基六氫苯酐、少量用于生產(chǎn)丁基橡膠、異戊橡膠、合成萜烯類化合物、新激素、維生素E、化妝品、香料、低毒農(nóng)藥殺蟲劑等。

俄羅斯，美國和日本是全球最主要的異戊二烯生產(chǎn)國和消費國。目前中歐、東歐和美國異戊二烯消耗量占全球消耗量接近75%，預計將來也是這個水平。

美國是全球最主要的異戊二烯濃縮液買家，除了從國內(nèi)采購外，主要從巴西、加拿大購買異戊二烯濃縮液，用于生產(chǎn)高純異戊二烯。俄羅斯生產(chǎn)的異戊二烯大部分也都在其國內(nèi)消耗，只有少量用于出口。日本異戊二烯出口量也較少。因此國際市場上高純度異戊二烯主要自用，商品量不大。

國際上異戊二烯主要用于生產(chǎn)SIS和異戊橡膠，其中SIS約消耗40%的異戊二烯，異戊橡膠約消耗35%的異戊二烯，其它產(chǎn)品消耗25#的異戊二烯。預計今后國際上對異戊二烯的需求仍將小幅度穩(wěn)步增長。

隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，對車用橡膠的用量也大幅度增長。目前我國車用橡膠大量依賴進口天然橡膠，而進口天然橡膠的價格較高且波動大，而以異戊二烯為原料生產(chǎn)的異戊橡膠幾乎可完全代替天然橡膠，因此今后對異戊二烯的需求將會穩(wěn)步增長。

2010年8月山東魯華化工有限公司利用自主技術建設的1.5萬噸/年異戊橡膠裝置投產(chǎn)，該裝置的投產(chǎn)填補了國內(nèi)異戊橡膠生產(chǎn)的空白。

2010年至2015年間，中石油、中石化以及部分民營公司的多套異戊橡膠裝置將陸續(xù)建設投產(chǎn)，我國異戊橡膠生產(chǎn)能力將達到20萬噸/年以上，預計到2015年對異戊二烯的需求量也將達到20萬噸/年左右，屆時異戊橡膠將超過SIS成為異戊二烯的第一大消費領域，對異戊二烯的需求也將大幅度增加。

2.2 間戊二烯

間戊二烯占裂解碳五餾分的10%～20%，主要用于生產(chǎn)脂肪族石油樹脂、甲基四氫苯酐和甲基六氫苯酐，少量用于生產(chǎn)香料中間體等精細化工產(chǎn)品。

從用途上看，全球絕大多數(shù)的間戊二烯主要用于生產(chǎn)碳五石油樹脂。而石油樹脂主要用于膠黏劑、涂料添加劑等，廣泛應用于食品、飲料、酒類的紙箱封箱；婦女衛(wèi)生巾、嬰兒紙尿褲等一次性衛(wèi)生用品的制作；木工家具的制作；書本的無線裝訂；標簽、膠帶、道路標志漆的生產(chǎn)等，用途非常廣泛并且存在很大的市場潛力。

目前我國樹脂加氫技術不成熟，國內(nèi)企業(yè)大部分生產(chǎn)檔次較低的粗石油樹脂及改性石油樹脂，產(chǎn)品競爭力差，利潤低，而高檔加氫樹脂主要依靠進口，因此需要國內(nèi)生產(chǎn)廠商和研究機構加大加氫樹脂的研發(fā)力度；

2.3 環(huán)戊二烯

環(huán)戊二烯占裂解碳五餾分的15%～17%，目前主要用于雙環(huán)戊二烯改性的不飽和聚酯樹脂、雙環(huán)戊二烯改性石油樹脂、吡蟲啉、抗氧劑、改性UPR和金剛烷、啶蟲咪、乙叉降冰片烯、香料等。

在國內(nèi)，雙環(huán)戊二烯的下游用途目前主要集中在不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)上，其它用途目前還無法像不飽和聚酯這樣大量消耗DCPD。雙環(huán)戊二烯可有效降低不飽和聚酯樹脂的生產(chǎn)成本，并可改善氣干性能、部分機械性能、耐熱性能等。

縱觀國際市場和我國市場的經(jīng)濟發(fā)展，不飽和聚酯樹脂產(chǎn)業(yè)在今后5～10年內(nèi)還有一個持續(xù)發(fā)展的大好時機，并將隨著市場經(jīng)濟的提升，將成為市場主流，產(chǎn)品需求將向高品質發(fā)展。

3我國裂解碳五應用建議

3.1 加大科研開發(fā)力度

我國生產(chǎn)企業(yè)應加強與科研機構的聯(lián)合，加強新產(chǎn)品生產(chǎn)技術的開發(fā)力度，促進樹脂加氫、異戊二烯等技術的開發(fā)力度，生產(chǎn)高質量的下游產(chǎn)品，提高產(chǎn)品檔次和市場競爭力。

3.2 裂解碳五組分應分區(qū)域集中利用

我國幅員遼闊，乙烯裂解裝置和裂解碳五資源分布廣泛，碳五運輸成本高，危險性大，因此難以集中利用。應根據(jù)乙烯裝置區(qū)域分布相對集中的特點，在華北、華東、華南、西北、東北等資源相對集中的區(qū)域建設大型碳五分離和加工利用基地，發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢，降低成本。

3.3 做好綜合利用方案

綜合利用是提高企業(yè)效益的有效手段。裂解碳五分離出重要的雙烯烴和單烯烴組分后，剩余組分可通過醚化工藝生產(chǎn)汽油組分，醚后組分還可通過加氫后返回乙烯裝置做裂解原料，有利于乙烯裂解裝置的原料優(yōu)化和效益提高。

3.4 做好單組份產(chǎn)品的開發(fā)

目前國際上碳五組分的利用趨勢是單組份分離，配方化生產(chǎn)，生產(chǎn)特定性能、滿足特定用途的產(chǎn)品，以提高產(chǎn)品附加值，取得最大效益，在生產(chǎn)石油樹脂差異化品種和精細化工產(chǎn)品等方面尤為明顯，也是我國今后發(fā)展的方向。