雙環(huán)戊二烯的現(xiàn)狀及應(yīng)用初探

王凱　王天罡

摘 要 目前，我國的碳五分離技術(shù)已經(jīng)取得了較為突出的成果，該項技術(shù)的發(fā)展為我國雙環(huán)戊二烯的應(yīng)用與發(fā)展提供了廣闊的空間。本文首先對雙環(huán)戊二烯的生產(chǎn)現(xiàn)狀與行業(yè)現(xiàn)狀等方面進行了簡要論述，然后提出了雙環(huán)戊二烯的應(yīng)用狀況以及行業(yè)總體的發(fā)展建議，希望能為該領(lǐng)域的關(guān)注者提供有益參考。

關(guān)鍵詞 雙環(huán)戊二烯 碳五分離技術(shù) 不飽和聚酯樹脂 石油樹脂

一、引言

隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的提升，國內(nèi)工業(yè)材料制備領(lǐng)域，尤其是雙環(huán)戊二烯萃取與制備等方面得到了業(yè)內(nèi)外人士的廣泛關(guān)注。進入現(xiàn)代化的生產(chǎn)和管理領(lǐng)域，我國工業(yè)生產(chǎn)制造行業(yè)乙烯工業(yè)的生產(chǎn)能力與產(chǎn)量等方面都得到了十分迅速發(fā)展。如何在這一過程中采取更積極有效的措施，提升雙環(huán)戊二烯的萃取速率與生產(chǎn)質(zhì)量成為相關(guān)領(lǐng)域工作人員的工作重點之一。

二、雙環(huán)戊二烯的現(xiàn)狀

（一）生產(chǎn)現(xiàn)狀

工業(yè)上通過C5餾分直接提取的方法，可以提取出高純度的雙環(huán)戊二烯。通常來說，應(yīng)用該項設(shè)備技術(shù)進行提取生產(chǎn)，主要包括熱二聚-解聚-蒸餾方法，以及溶劑萃取等兩種不同的方法。其中，第一種方法主要是使用熱加工的處理方法，使初始的原材料溫度達到110℃以上，并控制在120℃以下。由此一來，原材料當(dāng)中的CPD會直接轉(zhuǎn)化成為DCPD。利用不同材料之間沸點上的差異，可以通過該蒸餾的方式，將雙環(huán)戊二烯提取出來。但是，在這一過程中需要明確地認(rèn)識到，此環(huán)節(jié)還會同時產(chǎn)生沸點與雙環(huán)戊二烯十分接近的異戊二烯共聚體。所以，單獨使用蒸餾方法，并不能得到純度較高的雙環(huán)戊二烯，需要繼續(xù)加熱，依靠其解聚速度更快的特征，實現(xiàn)提純。第二種方法是在應(yīng)用中，主要通過蒸餾提取的方法，利用二甲基甲酰胺溶劑，通過碳五分離法，可以將各組揮發(fā)度不同的成分進行排除，最終提取出高純度的雙環(huán)戊二烯。[1]

（二）行業(yè)現(xiàn)狀

根據(jù)相關(guān)領(lǐng)域的調(diào)查和研究，近10年來，全世界范圍內(nèi)年雙環(huán)戊二烯生產(chǎn)量可以達到41萬噸，其中，美國作為世界上最大的雙環(huán)戊二烯生產(chǎn)國，生產(chǎn)能力為20萬噸，生產(chǎn)總量為14萬噸。我國的雙環(huán)戊二烯生產(chǎn)行業(yè)中，典型的企業(yè)代表為上海金山石化、魯華化工、山東玉皇、寧波海德等幾家大型的碳五全分離企業(yè)。我國的雙環(huán)戊二烯生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)有20家，年雙環(huán)戊二烯生產(chǎn)能力為18萬噸，產(chǎn)量約為9萬噸，同期市場消費量為8.6萬噸。

三、雙環(huán)戊二烯的應(yīng)用與發(fā)展建議

（一）雙環(huán)戊二烯的應(yīng)用

1.不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)的應(yīng)用。20世紀(jì)80年代，受到石油化工行業(yè)發(fā)展的影響，雙環(huán)戊二烯紛紛涌入西方市場，成為傳統(tǒng)生產(chǎn)材料的替代品。此種應(yīng)用模式有效地降低了苯酐的生產(chǎn)成本。同時，經(jīng)過改良之后的雙環(huán)戊二烯可以應(yīng)用到不飽和聚酯樹脂的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，極大地優(yōu)化了產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性，同時也增強了產(chǎn)品對于紫外線和化學(xué)物質(zhì)的耐受度，憑借其良好的力學(xué)特性與電氣特性，為行業(yè)整體發(fā)展帶去了活力。進入21世紀(jì)，我國的不飽和聚酯產(chǎn)量已經(jīng)達到42萬噸，其中，加入了雙環(huán)戊二烯生產(chǎn)的不飽和聚酯樹脂產(chǎn)量占據(jù)了總生產(chǎn)量的20%以上。[2]

2.合成石油樹脂中的應(yīng)用。將雙環(huán)戊二烯應(yīng)用到石油樹脂的生產(chǎn)中，也是雙環(huán)戊二烯的一種應(yīng)用途徑。在熱聚過程中，通過一連串的雙烯加成反應(yīng)，調(diào)和聚合溫度與溶劑油的加入，可以有效地對分子空間結(jié)構(gòu)進行控制，最終得到不同分子質(zhì)量的雙環(huán)戊二烯合成石油樹脂。應(yīng)用C5和C9共聚，也可以實現(xiàn)合成石油樹脂，此種石油樹脂主要是在高溫高壓的狀態(tài)下，通過共聚合成。在此種應(yīng)用模式下，與傳統(tǒng)的碳五石油樹脂存在較為明顯的差異性，可以同時體現(xiàn)出C5和C9的共有特征。在雙環(huán)戊二烯與C9共聚合成石油樹脂中，還可以通過加氫的方法，改善與調(diào)節(jié)其化學(xué)性能和物理性能，進一步擴大該項材料的適應(yīng)性與適用范圍。

（二）雙環(huán)戊二烯的發(fā)展建議

1.提高質(zhì)量和產(chǎn)量。雙環(huán)戊二烯作為石油裂解產(chǎn)物與煤焦油苯頭餾分當(dāng)中最重要的烯烴，在我國的現(xiàn)代化建設(shè)與工業(yè)發(fā)展等過程中具有十分重要的作用。但是，由于國內(nèi)雙環(huán)戊二烯的大規(guī)模生產(chǎn)企業(yè)較少，國內(nèi)的雙環(huán)戊二烯利用能力不足，導(dǎo)致大部分的碳五資源都被當(dāng)作普通的原料燒掉。大部分生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)中，機械設(shè)備相對簡陋，生產(chǎn)技術(shù)相對落后。國內(nèi)的雙環(huán)戊二烯生產(chǎn)成本也較高，資源浪費嚴(yán)重，制約了其他項目的發(fā)展。對此，相關(guān)領(lǐng)域的工作人員需要采取積極有效的措施，努力提高雙環(huán)戊二烯的質(zhì)量與產(chǎn)量。例如，采取競爭淘汰的方式，淘汰部分競爭力和生產(chǎn)能力都較低的分離裝置，提高資源的利用率，降低生產(chǎn)和管理的成本。

2.調(diào)整結(jié)構(gòu)和比例。為了充分滿足市場上不同領(lǐng)域和不同層面的需求，可以對雙環(huán)戊二烯的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和比例進行優(yōu)化調(diào)整。例如，生產(chǎn)純度不同，且規(guī)格多樣的雙環(huán)戊二烯產(chǎn)品可以滿足市場上將雙環(huán)戊二烯作為主要原料的下游企業(yè)的生產(chǎn)需求。這種管理方式還可以有效地提升雙環(huán)戊二烯的市場適應(yīng)性，同時也可以提高資源的利用效率。

四、結(jié)語

在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)制造領(lǐng)域全面發(fā)展的背景下，雙環(huán)戊二烯作為化工產(chǎn)品，其市場需求在持續(xù)不斷地擴大當(dāng)中。相關(guān)領(lǐng)域的工作人員應(yīng)明確地認(rèn)識到雙環(huán)戊二烯的資源量及其對于高附加值的下游產(chǎn)品所造成的影響。將雙環(huán)戊二烯應(yīng)用到不飽和聚酯樹脂的生產(chǎn)以及合成石油樹脂中，可以對我國經(jīng)濟的全面性產(chǎn)生重大影響。科學(xué)地調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)比例，提高質(zhì)量和產(chǎn)量，可以為我國現(xiàn)代化建設(shè)奠定堅實的基礎(chǔ)。

（作者單位為撫順齊隆化工有限公司）

參考文獻

[1] 李彥霞，車立光，路廣乾.雙環(huán)戊二烯的現(xiàn)狀及應(yīng)用[J].當(dāng)代化工，2014，43（12）：2677-2679.

[2] 朱長生.雙環(huán)戊二烯利用現(xiàn)狀及工業(yè)化應(yīng)用研究[D].東北石油大學(xué)，2013.