碳四烴類(lèi)資源綜合利用現(xiàn)狀及展望

李東啟(久泰能源(準(zhǔn)格爾)有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010321)

0 引言

隨著中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的不斷發(fā)展，高科技科學(xué)技術(shù)不斷與日常生產(chǎn)生活相融合，而在當(dāng)前中國(guó)的化工工業(yè)發(fā)展中，作為化工工業(yè)中較為重要的有機(jī)化工的相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品的利用，其主要在于對(duì)相關(guān)有機(jī)物的加工與應(yīng)用。而當(dāng)前中國(guó)的碳四烴類(lèi)，其原料已經(jīng)成為了中國(guó)石油化工以及有機(jī)化工發(fā)展的重要部分。與此同時(shí)，中國(guó)關(guān)于碳四烴類(lèi)資源等的生產(chǎn)以及綜合利用，也隨著煉油、蒸汽裂解等技術(shù)的不斷提高而充分發(fā)展，對(duì)應(yīng)的乙烯、烯烴類(lèi)工藝技術(shù)的生產(chǎn)技術(shù)大大提升。近年來(lái)，中國(guó)關(guān)于碳四烴類(lèi)的相關(guān)資源總量已經(jīng)有了較為可觀的數(shù)據(jù)總量。因此，關(guān)于目前中國(guó)對(duì)碳四烴類(lèi)資源的相關(guān)利用以及分析，其中主要針對(duì)碳四資源制造技術(shù)產(chǎn)品以及其對(duì)應(yīng)的烴類(lèi)應(yīng)用情況進(jìn)行整體歸納分析，以此對(duì)其碳四烴類(lèi)資源的綜合發(fā)展提出對(duì)應(yīng)展望。

1 我國(guó)碳四烴類(lèi)的資源現(xiàn)狀

1.1 碳四資源與催化、裂化

在當(dāng)前的碳四烴類(lèi)資源綜合利用過(guò)程中，碳四資源作為煉油廠不可或缺的一部分，對(duì)應(yīng)的碳四主要都來(lái)源于煉油廠中的催化裂化裝置。而在當(dāng)前中國(guó)煉油廠的相關(guān)化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程中，減粘裂化、熱裂化以及焦化等過(guò)程也副產(chǎn)出了一定比例的碳四，但其數(shù)量較少。關(guān)于煉油廠的一系列裂化過(guò)程，主要是對(duì)應(yīng)的催化裂化后副產(chǎn)出了碳四，而對(duì)應(yīng)不同的裂化深度以及不同的催化劑，其煉化的碳四資源與通常進(jìn)料不同，是其的9%～12%。

1.2 碳四資源與石油裂解制乙烯

在當(dāng)前的化工工業(yè)制造過(guò)程中，裂解制乙烯的過(guò)程中能夠?qū)?yīng)副產(chǎn)碳四資源，能夠有效提高碳四烴類(lèi)資源的相關(guān)利用與發(fā)展。而裂解制乙烯的過(guò)程主要由石油當(dāng)作原料，碳四資源能夠在一定比例中產(chǎn)出約乙烯產(chǎn)量的一半。而根據(jù)目前中國(guó)關(guān)于碳四烴類(lèi)資源的相關(guān)利用，關(guān)于其對(duì)碳四烴類(lèi)資源的相關(guān)需求，仍在不斷增長(zhǎng)，而相關(guān)的乙烯烴類(lèi)將面臨供不應(yīng)求的局面。

1.3 碳四烴類(lèi)資源與甲醇制烯烴

在中國(guó)對(duì)應(yīng)的碳四烴類(lèi)資源的相關(guān)裂解制造工程中，利用甲醇制造烯烴的裝置能夠在同時(shí)生產(chǎn)出乙烯以及丙烯時(shí)，同樣副產(chǎn)出一定比例左右的混合碳四。而此類(lèi)針對(duì)甲醇而副產(chǎn)出的碳四烴類(lèi)資源能夠有效運(yùn)用于煤制烯烴的相關(guān)項(xiàng)目上，隨著中國(guó)對(duì)碳四烴類(lèi)資源的需求不斷提高，為了能夠保證相關(guān)碳四烴類(lèi)資源的綜合利用以及合理供應(yīng)，就目前而言，甲醇制烯烴的相關(guān)制造技術(shù)正在不斷發(fā)展提高。

1.4 碳四資源的餾分組成與煉廠和裂解

關(guān)于當(dāng)前不同來(lái)源的碳四烴類(lèi)資源，其餾分組成具有其一定的特點(diǎn)，不同來(lái)源的碳四資源，即出處不同而副產(chǎn)出的碳四烴類(lèi)資源，通過(guò)煉廠、裂解以及甲醇制烯烴等技術(shù)產(chǎn)出的碳四烴類(lèi)資源，其對(duì)應(yīng)的相關(guān)成分含量也有著較大的差異性。針對(duì)煉廠催化裂化副產(chǎn)出的碳四烴類(lèi)資源，其中關(guān)于烷烴的含量較高，通常能夠作為燃料，但其對(duì)應(yīng)的化工利用率也相對(duì)較低，如表1所示。由蒸汽裂解得到的碳四烴類(lèi)資源，其中富含大量的丁二烯以及丁烯，能夠用來(lái)合成順丁橡膠。而由甲醇制烯烴中產(chǎn)出的碳四烴類(lèi)資源，其中含有大量的1-丁烯和2-丁烯，濃度高達(dá)90%，因此對(duì)于高附加值乙烯、丙烯的生產(chǎn)具有較大價(jià)值的綜合利用。

表1 煉廠、蒸汽裂解和甲醇制烯烴工藝副產(chǎn)碳四餾分的相關(guān)組成

2 我國(guó)碳四烴類(lèi)資源的利用現(xiàn)狀

2.1 抽余碳四烴類(lèi)資源的利用現(xiàn)狀

抽余碳四烴類(lèi)資源指的是當(dāng)前經(jīng)過(guò)一定抽提處理的混合碳四資源，抽余碳四資源中主要包括了異丁烯、正丁烯、正丁烷、異丁烷、1-丁烯和2-丁烯。而異丁烯在當(dāng)前抽余碳四資源中的含量就約為25%，而其可以用來(lái)生產(chǎn)叔丁醇以及丁基橡膠等。在其對(duì)應(yīng)的叔丁醇生產(chǎn)過(guò)程中，雖然其生產(chǎn)技術(shù)較為簡(jiǎn)單，包含了硫酸水和技術(shù)、樹(shù)脂水和技術(shù)、逆流水和技術(shù)以及催化精餾技術(shù)，但其需要耗費(fèi)大量的燒堿和硫酸，大大影響了綠色環(huán)保，造成工業(yè)廢水的大量排放。其中，關(guān)于利用逆流水和技術(shù)進(jìn)行叔丁醇的相關(guān)生產(chǎn)時(shí)，需要對(duì)異丁烯進(jìn)行一定的加壓換熱處理，而處理過(guò)程主要是針對(duì)當(dāng)前的異丁烯進(jìn)行萃取，以此利用其與工業(yè)甲醇能夠?qū)?yīng)生產(chǎn)出相關(guān)的副產(chǎn)物二甲醚以及叔丁醇。而對(duì)于丁基橡膠以及聚異丁烯的生產(chǎn)過(guò)程，其主要采用純度達(dá)到90%以上的異丁烯，而為了能夠采取純度符合要求的異丁醇，關(guān)于異丁烯的提純技術(shù)仍在研究與發(fā)展[1]。就目前而言，能夠利用正丁烯生產(chǎn)丁二烯，也能夠利用催化裂解技術(shù)以及歧化反應(yīng)技術(shù)幫助正丁烯生產(chǎn)丙烯。

而關(guān)于異丁烷與正丁烷的利用途徑其實(shí)主要包括通過(guò)戊烯、丁烯和異丁烷來(lái)生產(chǎn)烷基化油，通過(guò)丙烯和異丁烷來(lái)生產(chǎn)環(huán)氧丙烷，通過(guò)異丁烷來(lái)生產(chǎn)異丁烯。而在正丁烷的主要利用途徑中，其對(duì)于順酐的相關(guān)生產(chǎn)最為關(guān)鍵，為了能夠合理生產(chǎn)順酐，在其對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)過(guò)程中，可以有效利用溶劑吸收技術(shù)以及水吸收技術(shù)。水吸收技術(shù)存在設(shè)備腐蝕、堵塞以及單耗高等一系列問(wèn)題。因此對(duì)正丁烷相關(guān)深加工技術(shù)是極其必要的，對(duì)正丁烷進(jìn)行有效的深加工，生產(chǎn)苯二甲酸、1，4-丁二醇等，能夠同時(shí)有效提高正丁烷具有的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，也是當(dāng)前正丁烷加工技術(shù)的主要發(fā)展方向。

2.2 含炔碳四烴類(lèi)資源的利用現(xiàn)狀

對(duì)于目前中國(guó)含炔碳四烴類(lèi)資源的利用，其主要是集中在選擇性回收混合碳四烴中的丁二烯，在對(duì)應(yīng)的含炔碳四烴類(lèi)的丁二烯抽提過(guò)程中，可以通過(guò)加氫除炔的技術(shù)方法，對(duì)應(yīng)前加氫以及后加氫的兩類(lèi)加工方法，再運(yùn)用KLP技術(shù)來(lái)有效安裝固定床中的加氫反應(yīng)裝置。同時(shí)可以采用選擇性較高的KLP-60催化劑，可以在加氫后直接導(dǎo)入碳四物料的相關(guān)抽提單元中，并且經(jīng)過(guò)一定的抽提以及分離處理技術(shù)，能夠有效保證其丁二烯的相關(guān)純度可以達(dá)到99.6%以上。在當(dāng)前的化工工業(yè)碳四烴類(lèi)資源的利用過(guò)程中，催化劑的運(yùn)用對(duì)其丁二烯的提取效率有著較大影響，為了能夠有效優(yōu)化相關(guān)催化劑的相關(guān)性能，其對(duì)應(yīng)的添加助劑保障安全性技術(shù)有著較大的研究突破[2]。

3 碳四烴類(lèi)加工轉(zhuǎn)化的技術(shù)產(chǎn)品發(fā)展與應(yīng)用

3.1 碳四烴類(lèi)資源與丙烯、乙烯的轉(zhuǎn)化制造

在當(dāng)前中國(guó)的碳四烴類(lèi)資源相關(guān)的化工產(chǎn)業(yè)工作過(guò)程中，關(guān)于混合碳四烴類(lèi)的輕烴是目前煤制烯烴產(chǎn)業(yè)中的主要副產(chǎn)品之一，同時(shí)，為了能夠有效實(shí)現(xiàn)碳四烴類(lèi)以上的輕烴高附加值的有效利用，以此有效對(duì)其進(jìn)行烯烴類(lèi)的轉(zhuǎn)化制作工序，從而利用催化裂解或者是烯烴歧化工藝生產(chǎn)制造丙烯以及乙烯。

3.2 芳構(gòu)化

在當(dāng)前中國(guó)輕烴的芳構(gòu)化相關(guān)技術(shù)中，其主要是針對(duì)芳烴等重要有機(jī)化工原料進(jìn)行的，在對(duì)其進(jìn)行重新抽余油、重新拔頭油中，能夠?qū)⒁夯蜌庖约皬?fù)興的油田凝析油充分轉(zhuǎn)化成芳烴的相關(guān)方向上的研究。而芳構(gòu)化技術(shù)主要闡述了將液化石油氣充分轉(zhuǎn)化成含有苯、甲苯、二甲苯等的混合芳烴的相關(guān)過(guò)程。對(duì)應(yīng)過(guò)程中利用了反應(yīng)-再生技術(shù)，有效提高了催化劑在相關(guān)反應(yīng)器中的作用，能夠有效催化對(duì)應(yīng)比例的芳烴收率。

3.3 生產(chǎn)聚合物

在烯烴工業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，由于當(dāng)前對(duì)于國(guó)內(nèi)相關(guān)保障能力的不確定，其在合成樹(shù)脂、合成纖維以及合成橡膠等技術(shù)領(lǐng)域仍缺乏對(duì)應(yīng)的先進(jìn)水平能力與技術(shù)。因此，在當(dāng)前中國(guó)聚合物的相關(guān)生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)具體以碳四烯烴為原料生產(chǎn)聚烯烴以及特種橡膠。

4 總結(jié)與展望

在當(dāng)前的碳四烴類(lèi)資源的綜合利用中，為了能夠有效提高各個(gè)碳四烴類(lèi)資源的一系列相關(guān)綜合利用的發(fā)展，能夠充分利用當(dāng)前經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)對(duì)相關(guān)的碳四烴類(lèi)資源進(jìn)行相對(duì)性投入。在未來(lái)異丁烷的技術(shù)發(fā)展中，其主要是通過(guò)烷基化油而進(jìn)行一系列油品分離、耗酸度較為投入的相關(guān)烷基化技術(shù)的友好型發(fā)展[3]。在未來(lái)碳四烴類(lèi)資源的幫助中，碳四烴類(lèi)資源在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中主要減少了汽油生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境污染問(wèn)題。整體通過(guò)對(duì)含炔類(lèi)碳四烴類(lèi)進(jìn)行丁二烯的相關(guān)制取，而含炔類(lèi)碳四仍具有較為長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展情況，并且同時(shí)具有較為嚴(yán)格的碳四烴類(lèi)資源的綜合利用價(jià)值。而針對(duì)當(dāng)前碳四烴類(lèi)資源相關(guān)的多種碳四烴類(lèi)的組分轉(zhuǎn)化技術(shù)，即其對(duì)應(yīng)的異構(gòu)化技術(shù)、氧化脫氫技術(shù)以及催化脫氫技術(shù)，從而有效將碳四烴類(lèi)中的一部分具有較低利用價(jià)值的組分對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)化成當(dāng)前市場(chǎng)需求量較大的組分。

為了能夠充分體現(xiàn)當(dāng)前碳四烴類(lèi)資源在中國(guó)化工工業(yè)工程中的優(yōu)化作用，為了能夠提高中國(guó)當(dāng)前碳四烴類(lèi)資源對(duì)相關(guān)煉油產(chǎn)業(yè)、石化企業(yè)等對(duì)應(yīng)化工企業(yè)帶來(lái)的巨大的經(jīng)濟(jì)效益，其關(guān)于碳四烴類(lèi)資源的相關(guān)技術(shù)性大型生產(chǎn)技術(shù)是對(duì)應(yīng)的碳四烴類(lèi)資源相關(guān)綜合的利用，在更為優(yōu)化的工業(yè)技術(shù)的要求下，在實(shí)踐的過(guò)程中不斷調(diào)整當(dāng)前碳四烴類(lèi)資源的相關(guān)預(yù)處理技術(shù)，同時(shí)能夠有效確保其碳四烴類(lèi)資源綜合利用率的合理提升。因此，對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的計(jì)劃方案的調(diào)整，能夠有效幫助碳四烴類(lèi)資源的相關(guān)技術(shù)發(fā)展，以此推動(dòng)當(dāng)前中國(guó)碳四烴類(lèi)資源的深入研究得到了進(jìn)一步進(jìn)展。